【正文】 /* 延時100us*/} }焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 致謝致 謝這次畢業(yè)設(shè)計，使自己的思維更加開闊更加靈活，對各信息搜索、融合、變通等等處理有了很大程度的提高，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)；同時又使自己對三年來所學(xué)的專業(yè)知識有了更進一步的了解，專業(yè)技術(shù)能有了質(zhì)的飛越，讓理論和實踐有更進一步的結(jié)合，知道了我們所學(xué)的基礎(chǔ)課有什么樣的作用它們都能做什么等等。 delay(4)。ia。 }}void attack(void) /*進攻子程序*/{ uchar a,d。 p1^4=1。pwm2()。 /* 由電機旋轉(zhuǎn)邏輯表得*/ p1^2=0。 p1^3=1。 ad_dr=amp。 ad_dr=amp。 /*灰度傳感器的值*/void line(void)。機器人的外形結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要改變，并實現(xiàn)一定功能，本設(shè)計中的“持球探測臂”就是通過機器人的外形實現(xiàn)功能，大大簡化了軟件程序的算法，是本設(shè)計的創(chuàng)新之處。 測試條件：用黑白兩色紙模擬場地基板，室內(nèi)日光燈光源。 測試結(jié)果：機器人能在40CM距離左右發(fā)現(xiàn)球，在向球運動過程中，前半段由于基礎(chǔ)電壓小，差值小于閾值，直線前進；當(dāng)靠近球時，電壓增大，差值大于閾值，機器人左右調(diào)整方向，逐漸靠近小球。整個程序運行過程中，通過查詢方式來判斷是否持球。本碰撞避讓系統(tǒng)所用到的中斷源為 ，即外部中斷0。在兩個灰度值大小比較時，與紅外傳感器有類似的問題需要注意：相減時出現(xiàn)負數(shù)時需要調(diào)整為相反數(shù)；判斷相等時有傳感器誤差存在，需要設(shè)定閾值，差值小于閾值即認為相等。在此，默認從白到黑為進攻方向進行編程。圖31 找球程序流程圖Figure 31 flow chart to find the ballvoid find(void) /*找球子程序*/{ uchar a,b。右轉(zhuǎn)情況相同。 p1^4=1。 /*短距離運動*/}（4）旋轉(zhuǎn)程序void xuanzhuang(void) /*用于找球*/{ p1^1=1。 /* 由電機旋轉(zhuǎn)邏輯表得*/ p1^2=0。其中，兩個輪子反向轉(zhuǎn)動時，可實現(xiàn)以車身中心為圓心轉(zhuǎn)彎，當(dāng)一個輪轉(zhuǎn)動時，可實現(xiàn)以車輪為圓心轉(zhuǎn)彎。 ad_dr=amp。 ad_dr=amp。 /*找球傳感器的值*/void abc0809_2(uchar idata *x)。開發(fā)出的系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、無調(diào)整器件、抗干擾性好、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，已經(jīng)成功應(yīng)用于參加的機器人足球比賽實踐中。模塊15腳(發(fā)射允許端)接為高電平，禁止發(fā)射功能，16腳(接收允許端)接為低電平，使能接收功能。（5）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高。通斷循環(huán)周期與負載對開關(guān)狀態(tài)變化的響應(yīng)時間相比必須足夠短。圖中使用9V電池來給一個白熾燈泡供電。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。擰動旋鈕時，電阻值變大或變?。涣鹘?jīng)這個電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動揚聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。L298還有過熱自動關(guān)斷功能，并有反饋電流檢測功能。圖211 三極管構(gòu)成的H橋集成功放電路Figure 211 triode constitute the Hbridge integrated amplifier circuitL298雙通道直流電機驅(qū)動芯片L298N是Description ST公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路。單電池組：用一組電池同時給控制電路和驅(qū)動電機供電。CLK：時鐘信號輸入端。上升沿復(fù)位0809，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器的類型最為常見的有二種：逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和積分式A/D轉(zhuǎn)換器?；叶葌鞲衅饔煞瓷涫郊t外光電判讀器組成，即一個紅外發(fā)光管和紅外三極管并排綁定構(gòu)成，其電路圖如圖27所示：圖27 判斷進攻電路原理圖Figure 27 schematic circuit judge attack當(dāng)?shù)孛婊叶茸兓瘯r，對紅外光的反射量隨之變化，白色對紅外光反射力強，輸出電壓高；黑色對紅外光吸收力強，輸出低電壓。（13腳）： /INT1（外部中斷1輸入端） ^YiCOlK 4pPb(|pcd | ～（10～17腳）：8位準雙向I/O口。 _。%H*ANEu,! (/EA)/Vpp（31腳）：/EA端接高電平時，CPU取指令從片內(nèi)程序存貯器自動順延至片外程序存貯器。平時不訪問片外存貯器時，該端以六分之一的時鐘振蕩頻率固定輸出脈沖。 )Dz[ 78Ny (2)時鐘電路引腳XTAL1 和XTAL2 ,(
{Jrz 中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。對每個部分的器件選用，主要功能以及各部分所組合成的總體系統(tǒng)作了分析介紹。2．2機器人的車輪配置和操舵方式常用的車輪配置有多種：二輪配置、三輪配置、四輪配置等幾種二輪配置通常是在自行車等些簡單的要求不高的機械中運用，顯然不合適我們的足球機器人。而本設(shè)計這是利用了外形可以自行設(shè)計的優(yōu)勢，通過加裝了一個“持球探測臂”來解決算法上找球程序和進攻方向判斷程序的銜接的問題。紅外元件所接收的信號，根據(jù)情況的需要，要進行模擬數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，因此需要A/D轉(zhuǎn)換芯片，A/D轉(zhuǎn)換的選擇要根據(jù)所選用的單片機來確定。紅外線波長介于可見光和無線電波之間，—1000nm，而光電傳感器其所用到的波長選擇在近紅外區(qū)，—1000nm。在機器人足球比賽中，場地為室內(nèi)光滑平整地面，非常適合車輪運動，因此本設(shè)計選用車輪式運動方式。正因如此，步行移動方式在機構(gòu)和控制上是最復(fù)雜的，技術(shù)上也還不成熟，不適于在要求靈活和可靠性高的比賽中。 足球機器人小車系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，其性能好壞對整個起著至關(guān)重要的作用。早期微型足球機器人采用分立元件控制[1]，這基本可以滿足一般訓(xùn)練和比賽的要求，但也暴露很多的問題，例如運算速度太慢，可靠性低，經(jīng)常出現(xiàn)故障等等，隨著硬件水平的不斷提高，越來越多的國內(nèi)外更高性高的解決方案，如采用 DSP 的方式可以提高運算速度和控制精度，但是由于DSP 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用這種方式的同時也為電路的設(shè)計和后續(xù)的開發(fā)和擴展工作帶來了很大的困難。履帶式實際是一種自己為自己鋪路的輪式車輛。根據(jù)規(guī)則所描述，要求機器人尺寸較為小巧，直徑為22cm，并且不允許人工干設(shè)其操作，需要自動控制。常用的紅外線接收元件為光電二極管和光電三極管。本文所選用的51系列單片機，為了提高數(shù)據(jù)處理速度和控制精度，本次設(shè)計采用并口技術(shù)。參考圖如圖12所示。三輪配置機器人車體配置結(jié)構(gòu)雖然簡單，但穩(wěn)定性差，遇到?jīng)_撞容易傾倒，與三輪配置相比，四輪配置的穩(wěn)定性更好，四輪輪典型配置有如下兩種。按照現(xiàn)代機器人理論，機器人分為機械手，環(huán)境，任務(wù)和控制器4個相互作用的部分。時鐘電路8051內(nèi)置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。KAb h,iXTAL2（18腳）：接外部晶體振蕩器的一端。k|jU~,Gz RST/Vpd（9腳）：復(fù)位端。ALE端負載驅(qū)動能力為8個LSTTL門。 /EA端接低電平時，CPU僅從片外程序存貯器取指令。W2:y?Qo }]{B ～（1～8腳）： 8位準雙向I/O口。負載能力為3個LSTTL門。（14腳）： T0（定時器/計數(shù)器0外部輸入端） qtrz
ai 輸入到AD轉(zhuǎn)換芯片進行轉(zhuǎn)換。逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的主要特點是轉(zhuǎn)換速度快，此外，與同樣分辨率的雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器比較，它不需要高精度的運算放大器，成本比較低的特點。ALE：地址鎖存控制信號。ADC0809要求外接時鐘，其頻率為10~128MHz?？梢允箼C器人的重量減輕，成本降低。是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器，即內(nèi)含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可驅(qū)動46V、2A以下的電機。為保證L298正常工作，本次設(shè)計加裝二極管反饋電路，如圖212所示：圖212 L298封裝模型Figure 212 L298 model packageL298驅(qū)動雙電機的電路連接圖如圖213：圖213 L298驅(qū)動雙電機的電路連接圖Figure 213 L298 motordriven doubleconnection of the circuit電機控制邏輯見表21：Vss=5V芯片電源電壓，Vs=18V電機動力電壓表21 電機控制邏輯Table 21 motor control logicIN1IN2IN3IN4M1M21010正反0101反反1001正反0000急停急停電機調(diào)速方面采用PWM脈沖調(diào)速[6]脈寬調(diào)制(PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。與收音機一樣，模擬電路的輸出與輸入成線性比例。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。如果將連接電池和燈泡的開關(guān)閉合50ms，燈泡在這段時間中將得到9V供電。要想取得調(diào)光燈(但保持點亮)的效果，必須提高調(diào)制頻率。（6）直流電源采用不控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。模塊12腳RXD端為接收到的數(shù)據(jù)信息，11腳為載波測試端，該端為低時12腳的數(shù)據(jù)有效。圖217 無線電線通訊接口圖Figure 217 radiomunications interface map這樣整個機器人的驅(qū)動和硬件電路系統(tǒng)就基本上是完成了。 /*灰度傳感器的值*/void main (void){ uchar idata ab[2]。IN0。IN1。 運動控制模塊在驅(qū)動電路的邏輯表可得正反轉(zhuǎn)電機，通過二個電機的相互配合就可以使機器人在賽場中靈活的運動。 p1^3=0。 /* 由電機旋轉(zhuǎn)邏輯表得*/ p1^2=0。 pwm2()； /*短距離運動*/ p1^1=1。當(dāng)球在正前方時，左右傳感器電壓數(shù)字量相等，此時控制機器人直行。