【正文】 還要 感謝所有授過 我課的老師，無論是基礎課老師還是專業(yè)課老師。 致謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的 支持，想要完成這個設計是難以想象的。指令冗余技術可以減少程序彈飛次數(shù)，使其很快進入程序軌道，但這并不能保證在失控期間不出差錯，更不能保證程序納入正常軌道后就平安無事了，解決這個問題必須采用軟件容錯技術。另外，各類數(shù)據(jù)鎖存器盡可能和 CPU 安裝在同一電路板上，使傳輸線上傳送的都是鎖存好的電位控制信號 ，對于重要的輸出設備，最好建立檢測通道， CPU 可以檢測通道來確定輸出結果的正確性。 輸出 設備是電位控制型還是同步鎖存型，對干擾的敏感性相對較大。故實質上它是一種程序濾波，數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比，有以下幾個優(yōu)點： ● 數(shù)字濾波是用程序實現(xiàn)的，不需要增加硬件設備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。在單片機控制系統(tǒng)中，如能正確采用軟件抗干擾技術，與硬 件干擾措施構成雙道抗干擾防線，無疑將大大提高系統(tǒng)的可靠性。 喂狗程序段插入到用戶應用程序之中。 da[m]=da[m]|0。m++) {for(n=0。 for(i=0。 UNIT8 da[4]={0,0,0,0}。 } void print(unsigend char *str) { While(*str=’\0’) { LCD_Write(LCD_DATA,*str)。 if(object=LCD_SCREEN) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x18|direction)。 LcdEn=1。 LcdEn=0。 sfr DBPort =0x80。 if(cPWM_Time=0) { Cpwm_Time=PWM_TimeInit。 } else { cPWM_RunForword=1； cPWM_RunBack=0。 //重裝初值 TL0=T0TIMERL。 Unsigned char data Cpwm_Speed。 而障礙檢測模塊、轉向控制模塊比較簡單，用戶可根據(jù)前面硬件圖自行進行軟件設計。 模塊程序設計法的主要優(yōu)點是：單個模塊比起一個完整的程序易編寫及調(diào)試 。 CD4060的記滿輸出信號不但要接到單片機的 RST腳，而且還應接到其它芯片的 RST腳，因為程序亂飛后，其他具有 RDT 腳的芯片也混亂了，必須全部復位。由此可見，單片機 8031正常工作時，只要在 內(nèi)從 口送出一個正脈沖，便可及時清零看門狗，輸出端 Q14 就不會產(chǎn)生死定時溢出信號，從而使看門狗電路對單片機系統(tǒng)不起作用。 D0~D7 為 8 為雙向數(shù)據(jù)線。本設計采用 T/R4012 小型超聲波傳感器作為探測前方障礙物體的檢測單元，其中心頻率為 40kHz，由 發(fā)出的 40kHz 脈沖信號驅動超聲波傳感器發(fā)送器發(fā)出 40kHz 的脈沖超聲波，如電動車前方遇到有障礙物時，此超聲波信號被障礙物反射回來，由接收器接收，經(jīng) LM318 兩級放大，再經(jīng)帶有鎖相環(huán)的音頻解碼芯片 LM567 解碼，當 LM567 的輸入信號大于 25mV 時，輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，?8031 單片機處理。 圖 直流電動機驅動電路圖 轉向控制系統(tǒng) 轉向控制系統(tǒng)電路圖如 圖 所示。 其內(nèi)部結構圖如圖 3.3A 所示： 圖 AD0809 內(nèi)部結構圖 ADC0809 與 8031 的接口原理圖 如圖 所示： 圖 ADC0809 與 8031 的接口原理圖 ADC0809 與 8031 的接口工作方式 18 EOC：開始轉換時為低電平，當轉換結束時為高電平。 ENABLE 為 “輸 出允許 ”線，高電平時能使 D0D7 引腳上輸出轉換后的數(shù)字量。向二級緩存的最高傳輸速率約為 528MB 每秒 ， SDRAM 存儲器 接口電路圖 如圖 所示 ： 16 圖 SDRAM 存儲器 接口電路圖： AD 轉換器 AD 轉換器，這里我們選用了 ADC0809。 第三章 硬件設計 一個單片機應用系統(tǒng)的硬件電路設計包含兩個部分的內(nèi)容；一是系統(tǒng)擴展，即單片機內(nèi)部的功能單元，如 ROM、 RAM、 I/O 口、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應用系統(tǒng)的要求時，必須在單片外進行擴展，選著適當?shù)男酒O計相應的電路。指令技術、軟件陷阱技術不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”，這時系統(tǒng)就會癱瘓。 接收解調(diào)部分采用 1838 紅外集成接收頭。 發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器 。 ● 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 ● 指令 3:光標和顯示模式設置。本課題采用小型的字符型液晶顯示器作為顯示輸出。多諧振蕩器由晶體光和集成電路組成。根據(jù)實際要求，這里選用氣相、窄波束、 40KHZ的超聲波換能器。超聲波探測器的測距常用兩種方法：強度法和反射時間法。 （ 2） 方案二：超聲波障礙檢測 超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩，其頻率超過 20MHZ，分橫向振蕩和縱向振蕩兩種，超聲波可在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。 ● 具有正 /反轉控制功能。如果使用細分方式，就能很好的解決這個問題，步 進電機的細分控制，從本質上講是通過對步進電機勵磁繞組中的電流控制，使步進電機內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉磁場，從而實現(xiàn)步進電機步距角的細分。 步進電動機有如下特點： ● 步進電動機的角位移 與輸入脈沖數(shù)嚴格成正比。只要按照一定規(guī)律，改變通斷電時間，就可以讓電機的轉速得到控制。此方案的優(yōu)點是電路較為簡單，缺點是繼電器的響 應時間慢，易損壞，壽命較短，可靠性不高。 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)利用紅外傳感器進行小車遙控操作，通過單片機控制小車電機的啟動、停止、速度調(diào)節(jié)、轉向，由超聲波傳感器進行障礙檢測，蜂鳴器發(fā)出報警聲音并能演奏簡單音樂，字符型顯示模塊顯示遙控信息和報警。 第二 章 系統(tǒng)設計 系統(tǒng)采用 Intel公司的 8031 單片機進行智能控制。另外，利用神經(jīng)網(wǎng)絡等 新技術的智能機器人也引起了人們的重視 。如西歐七國高級機器人合作計劃、日本的極限作業(yè)機器人研究計劃、 “尤里卡 的歐洲機器人研究計劃等。機器人并不是在簡單意義上代替人的勞動，而是綜合了人和機器特 長 的一種擬人的機械電子裝置，既具備人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器持續(xù)工作時間長、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力。 本課題 的主要內(nèi)容及組織 ................. 錯誤 !未定義書簽。 論文（設計）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 3 摘要 ：機器人是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然產(chǎn)物，因為人們總是設法讓機器來代替人的繁重工作，從而發(fā)明了各種各樣的機器。 論文（設計）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設計）版權使用授權書 本畢業(yè)論文（設計）作者同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文（設計）的復印件和電子版，允許論文（設計）被查閱和借閱。 關鍵詞 ：電機，測障，遙控，傳感器 4 Based on the research and design of remote control robot Abstract: The robot is the inevitable development of modern science and technology, product, because people are always trying to get machines to replace people39。機器人及其自動化成套裝備已成為目前國內(nèi)外極受重視的高新技術應用領 域。機器人及其自動化成套裝備的擁有量和水平是衡量一個國家制造綜合實力的重要標志之一。其中包括知識庫和專家系統(tǒng)。智能機器人作為新一代的生產(chǎn)工具，在制造領域中應用， 能排腺人為的不可控因素， 實現(xiàn)高節(jié)奏、高效和高質量生產(chǎn)， 并是未來智能生產(chǎn)系統(tǒng) (如 CIMS)的重要組成部 8 分。寫入到外接程序存儲器的程序代碼沒有什么保密性可言。線性驅動的電流結構和原理簡單，成本低，加速功能強，但功率損耗大，特別是低速大轉矩運行時，通過電阻 R 的電阻大。通過改變直流電機電樞上的電壓的“占空比” 來改變平均 10 電壓的大小，從而控制電動機的速度。 轉向控制系統(tǒng) 對轉向控制常采用的有兩種方案： （ 1） 方案一：普通電機轉向控制 采用普通電機控制電動機的轉向，雖然此種電機的控制簡單，但是使用它不能實現(xiàn)精確的轉向。 ● 步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行，不能直接使用交流電源和直流電源。 ● 輸出電流可達 （平均）和 (峰值 )。 1. 障礙檢測方案 （ 1） 方案一：紅外線障礙檢測 利用紅外線進行測距。 超聲波系統(tǒng)測量距離較遠，且環(huán)境適應能力較強，因此選用超聲波傳感器作為障礙物檢測系統(tǒng)。這種方法不受聲波強度的影響，直接耦合信號的影響也可以通過設置時間門限加以克服，因此這種方法非常適合較遠距離的測距。 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 蜂鳴器在電路中常用字母“ H” 或“ HA”表示。 下面簡單介紹 DM162 液晶模塊內(nèi)部的控制器的 11 條控制指令（它牽涉到后面程序編制） ,它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令程序來實現(xiàn)的。 ● 指令 8： DDRAM 地址設置。因此目前廣泛應用于各種電器設備中。該芯片的用戶識別碼固定為 16 進制 01H；后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反 碼。經(jīng)過它的接收放大和 解調(diào)會在 輸出端直接輸出原始的信號，而且靈敏度和抗干擾性都非常好。 ● 采用 74LS123 單穩(wěn)態(tài)電路來實現(xiàn)“看門狗” 。這種模式在讀取數(shù)據(jù)時首先鎖定一個記憶行，然后迅速掃過各記憶列，與此同時讀取列上的位元數(shù)據(jù)。 數(shù)字量輸出及控制線（ 11 條）： START 為 “啟動脈沖 ”輸入線，上升沿清零，下降 沿啟動 ADC0809 工作。 17 ADC0809 芯片性能特點 : 是一個逐次逼近型的 A/D 轉換器 ,外部供給基準電壓 。 DAC0832 邏輯結構圖 如圖 所示： 圖 DAC0832 邏輯結構圖 DAC0832 與 MCS51 的接口圖 如圖 所示： 圖 DAC0832 與 MCS51 的接口圖 19 直流電動驅動 本系統(tǒng)采用軟件產(chǎn)生 PWM 信號， 圖 是直流電機驅動的電路圖。R R2 選用 、 2W 的大功率電阻。 RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 單片機 8031 的 口設計成輸出口，由 8031 的 CPU 向看門狗電路發(fā)送喂狗信號—— 正脈沖，在兩個正脈沖間隔內(nèi)， 保持為低電平（此功能要結合軟件才能實現(xiàn)，相應的軟件設計在下面介紹）。 經(jīng)分析后不難看出，電路中的 R70 R70 R701 還具有單片機上電復位功能。過程控制 程序主要使單片機按一定方法進行計算，然后再輸出，以便控制產(chǎn)生。各部分組成關系如圖 所示。 Sbit Cpwm_RunBack =P1∧ 1。 bMotionRunForword=1。 } Void MotionDrive(bit bStop) { if(bStop) { //全部輸出為 1，則電機停止轉動 cPWM=RunForword=1。 cPWM_1。以下是顯示函數(shù)： //Port Definitions sbit LcdRs=P3∧ 0。_nop_()。 _nop_()。 } //設置顯示模式 define LCD_SHOW 0x04 //顯示開 define LCD_HIDE 0x00 //顯示關 define LCD_CURSOR 0x02