【正文】 01年提出了“機器人與人工體”，這是在機器人研究方面提出的一項大型國家計劃，該項計劃主要是對機器人的認知功能進行深入的研究，使之能夠在變化、復雜的環(huán)境中通過學習、判斷來實現(xiàn)各種功能，包括多機器人協(xié)作、視覺定位，移動式操作手等幾個方面[2]。 近年來興起的手術機器人技術在微創(chuàng)的基礎上，將手術的精度和可行性提升到了一個全新的度，引起學術界的廣泛關注甚至有人預言一個以手術機器人為代表、以信息化處理為標志的新的外科手術時代即將來臨。在2002年提出了5年期的機器人排雷計劃以及“21世紀機器人挑戰(zhàn)”一國家項目，其中一個3年的子項目是開發(fā)應用于機器人開放式結構的中間件。機器人停下手上的工作，思考之后放下瓶子，拿起冰塊放入杯子中。各個國家對于機器人的科研能力都再逐漸增強。新疆大學設計的智能小車配有紅外光電傳感道路檢測裝置、速度檢測裝置、電機驅動裝置、轉向控制舵機等設，采用模糊控制算法對小車進行控制，使小車具有道路檢測和自動跟隨功能。目前，示教再現(xiàn)型機器人技術已基本成熟，并在工程中推廣應用。隨著機器人技術的發(fā)展和人們的需求的多樣化，其功能也越來越專一，在人們?nèi)粘Ｉ钪幸驳玫綇V泛應用。軍用機器人可以用來偵察、作戰(zhàn)后勤支援，自動完成爆炸物的處理等。本課題研究旨在設計一款智能小車，能夠檢測周圍環(huán)境自主避障，小車可以應用糧庫檢測、礦井探測等多個領域[6]。該系統(tǒng)需要旋轉變流機組，至少包含兩臺與調速電動機容量相當?shù)男D電機，還要一臺勵磁發(fā)電機，設備多、體積大、費用高、效率低、維護不方便等缺點。VM系統(tǒng)是當今直流調速系統(tǒng)的主要形式。最后，當系統(tǒng)處于低速運行時，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設備。晶閘管不受相位控制, 而是工作在開關狀態(tài)。脈寬調速也可通過單片機控制繼電器的閉合來實現(xiàn), 但是驅動能力有限。 設計方案的論證 單片機模塊的選擇與論證方案一：AT89S52單片機含8位CPU，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器及256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，有32位I/O端口線和2個數(shù)據(jù)指針，3個16位定時/計數(shù)器，一個2級中斷結構,還具有看門狗定時器，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。此外，AT89C52是靜態(tài)邏輯設計與操作頻率下降到零，并支持兩種軟件可選的節(jié)電模式。所以本設計選用STC89C52單片機[7]。采用該芯片作為電機驅動，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良[8]。由分立元件構成電機驅動電路，結構簡單，價格低廉，在實際應用中應用廣泛。通過攝像頭把智能車前面的路徑信息傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，通過軟件處理獲取道路的各種參數(shù)，來進行路徑識別的一種方法?？梢杂行нM行小車的運動控制，提高車的路徑跟蹤精度和運行速度。通過合理安排紅外發(fā)射／接收管的空間位置可以檢測到小車前方道路相對小車的位置。綜合以上分析與比較，方案一所獲得的路面信息多，范圍廣，但是硬件電路復雜，信息處理量大，對攝像頭記錄的圖像進行分割與識別會加重處理器的運算負擔，方案二獲得的路面信息較方案一少，但是足以實現(xiàn)智能小車的避障功能，且方案二的硬件電路連接簡單，檢測速度快，成本低，故選擇方案二。小車通過紅外傳感器完成對前方、左方和右方3個方向的障礙物檢測，并以TTL電平信號的形式送入單片機的I/O口。該設備是采用Atmel的高密度非易失性內(nèi)存技術，并與行業(yè)標準的MCS 51指令集和引腳兼容。此外，STC89C52是靜態(tài)邏輯設計與操作頻率下降到零，并支持兩種軟件可選的節(jié)電模式。GND：接地。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。地址鎖存使能鎖存在訪問外部存儲器地址的低字節(jié)輸出脈沖。 如果需要時，ALE操作可以通過設置位SFR的位置8EH 0。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。振蕩器特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。通常在引腳XTAL1和XTAL2跨接石英晶體和兩個補償電容構成自激振蕩器，單片機最小應用系統(tǒng)采用上電自動復位和手動按鍵復位兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的復位操作。手動按鍵復位是通過按鍵將電阻R2與VCC接通來實現(xiàn)。缺點是:感知前方道路距離有限，受外界紅外頻段光線干擾，精度低[15]。齒輪減速箱的作用是，提供較低的轉速，較大的力矩。光電耦合器件選用的是TLP5214，其內(nèi)部含有四組光耦管，用來將控制信號與負載完全隔離，可以增加安全性，減小信號之間的干擾；電機驅動芯片選用的是L298N，為15腳Multiwatt封裝，其中ININININ4為控制信號輸入端，VS為電源電壓，最大可接36V，VSS為工作電壓，最大36V，在應用中根據(jù)實際情況選擇5V電壓。輸入信號IN3接高電平，輸入端IN4接低電平，電機M2正轉。隨著電子技術的飛速發(fā)展，PCB的密度越來越高。為了設計質量好、造價低的PCB，應遵循以下一般原則： (1) 布局，PCB尺寸不可過大，否則造成印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，過小，則散熱不好且鄰近線條易受干擾。在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。 (3) 可能有較高的電位差的元器件或者導線間，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。 (6) 應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。對這些相同類型的信號線應該成組、平行分布，同時注意它們之間的長短差異不要太大，以便減少干擾，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 地線設計的原則是：數(shù)字地與模擬地盡量分開。應將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。F的電容。各個模塊的PCB圖如圖所示。另外紅外傳感器的檢測距離也要適當?shù)恼{整。在本設計中主要由兩部分的軟件程序組成。另外本設計選用L298N 電機驅動芯片控制兩個直流電機。 while(1) /*無限循環(huán)*/ { backrun()。 }}（3）小車右轉程序：/*主函數(shù)*/void main(void){delay(100)。Keil C是我們比較熟悉的軟件了，直接就可以使用，進行程序的編寫，生成十六進制文件以備燒寫用。將探頭板接上電源后用萬用表測量輸出端電壓。主要測試小車在處理遇到不同位置障礙物的時候，小車的行進路線的是否會做出相應的調整。在這次畢業(yè)設計中，我對電路制圖有了進一步的認識，認知了電路的模塊化；電源層的初步設計。6 總結以及展望 總結基于單片機的避障智能小車的設計與研發(fā)從2014年初開始，到今天結束歷時數(shù)月，從最初的方案制定、開題報告的撰寫，到傳感器的選擇、電路設計、元器件的購買、焊接、硬件調試、軟件編寫，完成了整個智能小車的系統(tǒng)研發(fā)。如避障部分可加入超聲波傳感器，他將給系統(tǒng)提供更多的路徑信息。機器人應用工程起步較晚，應用領域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術與國外比有差距。但隨著通信電子、計算機、人工智能和控制理論的發(fā)展，我相信，在不久的將來，越來越高級的機器人必將給人類社會帶來更大的便利，相信在未來的世界里機器人將無處不在。sbit IN4 = P1^3。 void delay1ms(uchar ms) { uchar x,y。y110。 TL0 = (6553610)%256。 }void forward() //前進函數(shù){ IN1=0。 }void back() //后退函數(shù){ IN1=1。}void left() //左轉函數(shù){ IN1=1。}void right() //右轉函數(shù){ IN1=0。}/***************************主函數(shù)*****************************/void main(){ T0_Init()。amp。SJ2==0amp。 } else if(SJ1==0amp。SJ3==0) { back()。SJ2==1amp。 } else if(SJ1==0amp。SJ3==1) { left()。SJ2==0amp。 } else if(SJ1==1amp。SJ3==0) { right()