【正文】 高電平后，鎖存器Q ＝ 1， Q ＝ 0，場效應(yīng)管V1 截止。另外，避免輸入時讀取數(shù)據(jù)出錯，也需外接上拉電阻。在本實驗套件中，EA 管腳接到了VCC 上，只使用內(nèi)部的程序存儲器。圖中所示的復(fù)位電阻和電容為經(jīng)典值，實際制作是可以用同一數(shù)量級的電阻和電容代替，讀者也可自行計算RC 充電時間或在工作環(huán)境實際測量，以確保單片機的復(fù)位電路可靠。上電瞬間，電容兩端電壓不能突變，此時電容的負極和RESET 相連，電壓全部加在了電阻上，RESET 的輸入為高，芯片被復(fù)位。MCS5l 系列單片機的復(fù)位引腳RST（ 第9 管腳） 出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。當(dāng)采用石英晶振時，電容可以在20 ～ 40pF 之間選擇（本實驗套件使用30pF）；當(dāng)采用陶瓷諧振器件時，電容要適當(dāng)?shù)卦龃笠恍?，?0 ～ 50pF 之間。圖2 中采用的是內(nèi)時鐘模式，即采用利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTALXTAL2 的引腳上外接定時元件（一個石英晶體和兩個電容），內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。第二個微處理器主要檢測電池組件是否缺電，控制直流變換器是否給電池組件充電，同時也檢測諧振線圈輸入電流大小，判斷充電位置是否到位，然后給機器人控制器發(fā)出是否移動的驅(qū)動信號。一旦充電結(jié)束，可以立即繼續(xù)剩下的工作，這樣可以提高效率、減小移動電纜過長而帶來的二次污染等一系列問題。 經(jīng)過多方面考慮在少機構(gòu)多通用的原則下，機械部分擬實現(xiàn)以下功能，一個安裝到基座可以帶動整個機械部分運動的電機，兩段分別可以實現(xiàn)垂直、水平運動的機械臂。待的每一個小功能都能夠達到預(yù)期目標后，將整個系統(tǒng)組合起來進行綜合實驗，繼續(xù)記錄問題并調(diào)試。并由計算機B通過網(wǎng)絡(luò)等IP協(xié)議對它進行進一步的控制。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號接收下來，并進行放大后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號解調(diào)出來，即還原為編碼信號。紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，再送后置放大器。經(jīng)過綜合考慮選取非接觸式控制系統(tǒng)。若采用有線式則需要線纜連接，從而傳輸大數(shù)據(jù)、實時控制及供電問題。電動執(zhí)行器的抗偏離能力是很好的，輸出的推力或力矩基本上是恒定的，可以很好的克服介質(zhì)的不平衡力，達到對工藝參數(shù)的準確控制，所以控制精度比氣動執(zhí)行器要高?；钊叫谐涕L，適用于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接 帶動閥桿。在keil3的配合下轉(zhuǎn)變成機器碼實現(xiàn)protues仿真和對硬件電路的驅(qū)動，使機械臂能夠完成所設(shè)計的一系列動作。但是單片機的C語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。對于不同的單片機匯編語言是不太一樣的，他不能隨意復(fù)制。89C52成本較低但可以實現(xiàn)本課題的所有任務(wù)要求，具有很高的性價比。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。比如在A場合下只需要水平進給運動，B場合需要圓周運動那么單一執(zhí)行器肯定是不能實現(xiàn)這個目的的。通過多種遙控移動測量平臺搭載機械臂，可實現(xiàn)不同情況的核設(shè)施內(nèi)部三維模型的建立并在成熟的軟件平臺上實現(xiàn)可視化管理，并提供友好的數(shù)據(jù)接口以兼容其他管理系統(tǒng)及升級需求。這些項目主要針對我國早期的核設(shè)施的退役以及歷史遺留的放射性廢物的治理。1 緒論 課題背景在能源工業(yè)發(fā)展及核技術(shù)利用的過程中人類建設(shè)了許多用于科研、醫(yī)療和發(fā)電等用途的設(shè)施。但是當(dāng)你不能夠掌握新的測量數(shù)據(jù)控制方法時就會使人們束手無策，無法進行下面的工作。在現(xiàn)代社會生產(chǎn)活動中，測量控制廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、機械、電子、環(huán)境等各個行業(yè)之中。因此，研究整理出系統(tǒng)化的輻射環(huán)境下的測量控制體系，建立起一套行之有效的對輻射環(huán)境下的測量控制方法，開發(fā)出能夠測量現(xiàn)場情況并將之有效保存下來的系統(tǒng)具有十分重要的意義，同時也是對我們國家核電站、環(huán)境保護以及建設(shè)社會主義生態(tài)文明的必然要求。二十世紀九十年代初我國開始解決對歷史遺留設(shè)施和放射性廢物的治理工作，同年５月國務(wù)院批復(fù)關(guān)于已經(jīng)停用的核工業(yè)的設(shè)施和放射性三廢治理問題的請示，由此啟動了一批核設(shè)施退役及放射性廢物治理的項目。為此研究相關(guān)技術(shù)并制作一套軟硬件系統(tǒng)，獲得核設(shè)施內(nèi)部點云信息，轉(zhuǎn)化并建立完整的三維模型數(shù)據(jù)庫，同時添加信息表達直觀、擴展性強的核設(shè)施可視化信息管理系統(tǒng)。在對機械手控制為前提的目的上，研究機械臂在各種不確定的場合下所需要運行的軌跡及狀態(tài)，從而確定需要怎樣設(shè)計系統(tǒng)才能保證該系統(tǒng)的通用性。2 總體方案設(shè)計 主要研究內(nèi)容 單片機及編程語言（1）單片機的選取，單片機擬選用89C52，該種單片機具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個16 位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。其主要特點是不怎么需要占用資源，程序具有較高的執(zhí)行率，由于他的每條指令都有相對應(yīng)的機器碼，所以每一步的執(zhí)行動作非常具有條理，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都十分容易控制，調(diào)試起來也比較方便。對于啟用函數(shù)和使用浮點數(shù)時也只有具備匯編編程經(jīng)驗才能避免生成龐大的、效率低的程序，對于這方面的編程，沒有匯編語言是做不到的。在經(jīng)過綜合考慮現(xiàn)選取C語言為本次程序的編程語言。 （1）執(zhí)行器有多種多樣其中，氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式和活塞式兩類。電動執(zhí)行機構(gòu)的主要優(yōu)點就是高度的穩(wěn)定和用戶可應(yīng)用的恒定的 推力，其可達到的最大推力不如液動執(zhí)行器，但液動執(zhí)行器造價要比電動高很多。 控制方案（1） 控制方案初步設(shè)想，經(jīng)過初步考慮可采用有線式或無線式的方案。這樣會影響電磁波的接收與發(fā)送可能得不到想要的結(jié)果。（2） 可以采用紅外遙控、藍牙技術(shù)等。接收電路一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電路(機構(gòu))等幾部分組成。（3） 在電腦上可以設(shè)計一款上位機用來輔助控制，通過串口方式可以有效地提高控制距離，增加穩(wěn)定性降低影響還可以將收集到的資料更好的返還回來保存在計算機中。并將出現(xiàn)的問題記錄下來調(diào)試。獲得的點云數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后進行3D建模，導(dǎo)入可視化管理系統(tǒng)。具體方法是首先通過機器人將工作中繼站帶入工程內(nèi)部指定位置，然后通過非接觸方式充電技術(shù)對機器人攜帶的電池進行充電。第一個微處理器通過檢測諧振電流大小來判斷是否有移動機器人過來充電?！　TAL1 和XTAL2 是獨立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內(nèi)振蕩器，或者是器件直接由外部時鐘驅(qū)動。和晶振并聯(lián)的兩個電容的大小對振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調(diào)作用。檢測晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波，也可以使用萬用表測量（ 把擋位打到直流擋，這個時候測得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時，可以看到2V 左右一點的電壓 在單片機系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序跑飛（運行不正常）或死機（停止運行）時，就需要進行復(fù)位。圖2 中所示的復(fù)位電路就包括了這兩種復(fù)位方式。一般來說，只要RST 管腳上保持10ms 以上的高電平，就能使單片機有效的復(fù)位。對于現(xiàn)今的絕大部分單片機來說，其內(nèi)部的程序存儲器（一般為flash）容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲器，而是直接使用內(nèi)部的存儲器。所以在當(dāng)做普通I/O 輸出數(shù)據(jù)時，由于V2 截止，輸出級是漏極開路電路，要使“1”信號（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻。此時無論端口線上外接的信號是低電平還是高電平，從引腳讀入單片機的信號都是低電平，因而不能正確地讀入端口引腳上的信號。各系統(tǒng)如下圖所示： 52單片機及最小系統(tǒng)及各引腳由于直流電機需要9V電壓而單片機需要使用5V電壓則在電路中需要使用電壓轉(zhuǎn)換模塊，本課題擬先采用9V電壓在經(jīng)過轉(zhuǎn)換模塊變換為5V電壓。S4為總控開關(guān)。它的樣子象是普通的三極管，TO 220 的標準封裝， 也有 9013 樣子的 TO92 封裝。4）6腳和11腳為兩路電機通道的使能開關(guān)，高電平使能所以可以直接接高電平，也可以交由單片機控制。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V，輸出電流大，瞬間峰值可達3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率為25W。帶四路解碼輸出（同時也可改為六路點動或互鎖輸出），使用方便；頻點調(diào)試容易；產(chǎn)品質(zhì)量一致性好，性價比高。接收模塊一般采用DC5V供電，如有特殊要求可調(diào)整電壓范圍。通過了解了硬件電路的結(jié)構(gòu)及芯片引腳的物理定義下面開始進行本次課題軟件的設(shè)計。C語言具有許多其他編程語言不具備的優(yōu)點，在此簡要說明其主要優(yōu)點： (1)該語言符合人類語言規(guī)則，編寫、使用方便，具有良好的可讀性； (2)該語言體系完整、語句精練、語句類型豐富，功能強大；(3) 用該語言編寫的代碼語句結(jié)構(gòu)緊湊、語法上自由度較大，計算機執(zhí)行語句速度快。電機的360度轉(zhuǎn)動可以通過給一個高電平來控制，==1時電機停止。 if(flag1==1) motor1()。 if(flag5==1) motor5()。 flag2=0。 if(key2==0) { flag1=0。 } if(key3==0)//停止 { delay_ms(10)。 } while(!key3)。 flag6=0。 flag5=1。 if(key6==0) { flag4=0。 }}void motor1() //正轉(zhuǎn){ IN1=0。}void motor3() //停止{ IN1=1。}void motor5() //反轉(zhuǎn){ IN3=1。}void delay_ms(uint z) //ms延時子程序{ uint x, y。y0。motor1()。motor2()。protues仿真圖如下： 基于單片機的protues仿真 上位機控制程序 Visual Basic是一種由 Microsoft 公司開發(fā)的結(jié)構(gòu)化的、模塊化的、面向?qū)ο蟮摹瑓f(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動為機制的可視化程序設(shè)計語言。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個應(yīng)用程序。 n amp。 1 = strSettingsEnd SubPrivate Sub Command1_Click(Index As Integer) = End SubPrivate Sub Command2_Click() = TrueMsgBox 串口打開End SubPrivate Sub Command3_Click() = End SubPrivate Sub Command4_Click() = End SubPrivate Sub Form_Load() 19200 12800 11520 9600 4800 2400 1200 600End SubPrivate Sub MSComm1_OnComm()Select Case Case EvReceivelop:Dim hk As Varianthk = = amp。為適應(yīng)大部分情況串口的選擇范圍為COM1到COM10，波特率的范圍是600Bd/s到19200Bd/s。Command2為串口打開按鈕，Command3和Command4為清空按鈕分別清空以前的發(fā)送、接收到的數(shù)據(jù)，Command1是發(fā)送信號向外發(fā)送信號。 //關(guān)閉串口中斷 flag=0。 // 將發(fā)送結(jié)束標志清零 ES=1。z39。y39。 break。s39。X39。 break。 break。 break。 // 清零接收標志位 flag=1。 TR1=1。 // 接受使能 EA=1。整和后的VB加protues仿真如下圖： VB上位機與Protues仿真調(diào)試 上位機與下位機通信本實驗還設(shè)計有一個紅外控制，在單片機電路中留下腳位并接上紅外模塊及串口插座，通過上位機的控制就可以實現(xiàn)下位機的起轉(zhuǎn)停等功能。 break。 break。 break。 IN2=1。程序有自身的結(jié)構(gòu)，因此實物的調(diào)試也要根據(jù)程序的結(jié)構(gòu)來安排，采用先整體實驗，確定哪些部分的功能不能正常實現(xiàn)，再采取各個模塊一級一級逐步檢查逐步調(diào)試的方法，確認程序邏輯是否能夠逐級傳遞，最后把整個軟件系統(tǒng)整合起來，進行整體的調(diào)試，采用這種分級調(diào)試的方法能夠有效的發(fā)現(xiàn)程序中可能存在的錯誤，減少調(diào)試所需的時間。如果出現(xiàn)哪一種功能不能正常運行或某個電機運動情況反常則看與之相對應(yīng)的子程序，確保子程序的編寫是正常的。下面將結(jié)合圖片對各個主要功能進行演示說明。如下列圖片所示： A鍵控制一燈亮 C鍵控制三燈亮上位機的控制由于實物不能很好地表示出來，所以在計算機上通過protues仿真與上位機表示。6 論文總結(jié)在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，早在一開始拿到自己課題的時候，就感到有點手足無措、無從下手，但是在老師和同學(xué)的幫助之下，我就調(diào)整好心態(tài)，做好了從頭學(xué)起的準備，從簡單的元器件、經(jīng)典的實例程序入門逐步掌握了設(shè)計的門道。 展望未來：作為一個工科學(xué)精密儀器的學(xué)生，面對現(xiàn)在電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，即使在大學(xué)期間能夠完成畢業(yè)設(shè)計的要求，但是面對社會的競爭我們?nèi)〉玫倪@點成就幾乎是微不足道的，我們僅僅是滿足了畢業(yè)的基本要求，而不是成為了一個優(yōu)秀的畢業(yè)生，因此在畢業(yè)之后，我們?nèi)匀恍枰粩嗟募訌娮约旱膶W(xué)習(xí)能力，爭取掌握各種的技能才能順應(yīng)時代進步的