【正文】 推動下， 水下平臺 前進(jìn)或后退過程中，當(dāng)舵板轉(zhuǎn)動一定角度時，由于受到向上或向下的分力，從而完成上下潛浮的動作。 由于舵機(jī)數(shù)量少于舵板式潛水 ，因此 續(xù)航能力較強(qiáng)，而舵板式潛水深度較淺，但是效率較氣囊式更高，但其內(nèi)部有三個舵機(jī)導(dǎo)致 耗 電量較大 ，因此 續(xù)航能力下降，試驗過程中氣囊式潛水由于氣密性要求較高，多次試驗均有進(jìn)水現(xiàn)象出現(xiàn) 。其外觀 CAD 如圖所示： 電腦 USB 接口 PL2303 MAX232 無 線 模 塊SRWF1 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 412系統(tǒng)整體外觀 CAD圖 系統(tǒng)在水下的運(yùn)動過程需要靠 水下平臺 尾翼渦輪推動部分 、下部轉(zhuǎn)向部分、左右側(cè)翼部分等部分完成 。 。 TR1=1。 ES=1。 轉(zhuǎn)向舵機(jī)的控制： 轉(zhuǎn)向舵機(jī)的控制一般需要一個 20ms 的時基脈沖，脈沖的高電平部分一般為~ 范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。// 使得左側(cè)部的轉(zhuǎn)向舵機(jī)信號端為低電平 } if(i=b) { PWM_vertical_right=1。 DQ = 1。 //如果 x=0 則初始化成功 ， x=1 則初始化失敗 DelayUs2x(25)。 DQ = 1。 DQ = datamp。 unsigned int t=0。 //讀取溫度寄存器等（ 共可讀 9 個寄存器）前兩個就是溫度 a=ReadOneChar()。該設(shè)計主要由 L298N 電機(jī)驅(qū)動、LM2596 穩(wěn)壓模塊、 MG995 舵機(jī)、 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)等模塊組成。 潛浮方式在防水做好的前提下，優(yōu)先采用氣囊式潛水，負(fù)責(zé)建議采用舵板式潛水。老師教導(dǎo)將在我今后工作道路上起很大的引導(dǎo)作用！感謝父母對我學(xué)業(yè)的支持 ,感謝其他幫助過我的同學(xué)。不僅美觀，且安全系數(shù)較高，故障率低。本著簡單方便易操作的理念實現(xiàn)對水下行走平臺的運(yùn)動控制，并能通過無線接收和發(fā)射模塊實現(xiàn)上位機(jī)（ PC）與水下行走平臺的通訊，實現(xiàn)上位機(jī)對水 下行走平臺的運(yùn)動控制以及將采集水下信息發(fā)送到上位機(jī)。 WriteOneChar(0xCC)。 } /* 讀取溫度 */ unsigned int ReadTemperature(void) { unsigned char a=0。 i0。i) { DQ = 0。 //拉高總線 DelayUs2x(50)。 該部分的采用直插式的 DS18B20 作為水下溫度檢測的傳感 器， DS18B20 體積很小適合系統(tǒng) 水下平臺 體積小的特點，能量消耗也相對較低，不會在使用中消耗過多能量而影響 水下平臺 其他部分功能。 //使得尾部的轉(zhuǎn)向舵機(jī)信號端為低電平 } if(i=a) { PWM_vertical_left=1。它內(nèi)部有一個基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為 20ms，寬度為 的基準(zhǔn)信號， 通過改變高電平的寬度來改變舵機(jī)轉(zhuǎn)動的角度。 while(!TI)。 TH1=0XFD。 。 由于 水下平臺在水下運(yùn)行，耗電量較大，一次需要不斷充電以保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，因此在前部開有直徑約為 ，主要用于設(shè)備在試驗完后方便充電 及在進(jìn)水的狀態(tài)下能夠及時 的排出水，防止內(nèi)部控制電路短路燒壞 。 10 20 2025 30176。位置，其工作流程圖如圖 48 所示： 圖 48舵板式潛浮工作流程圖 舵板傾斜后根據(jù)正交分解對舵板進(jìn)行受力分析得到舵板的的受力原理如圖 49 所示： 圖 49舵板正交分解受力原理圖 上位機(jī)發(fā)出潛浮指令 舵板轉(zhuǎn)到至105176。其電路原理圖如圖 43 所示： H8DQ2GND1VCC3U6DS1820R1010K+5 圖 43 DS18B20模塊原理圖 采用 STC 公司的 STC89C52RC 系列的單片機(jī)最小系統(tǒng)板作為控制單元主要用于接收和發(fā)送 無線模塊數(shù)據(jù)指令， 并 進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)的控制參數(shù) ， 執(zhí)行 相應(yīng)動作 ，完成 水下平臺 的 運(yùn)動要求。 因此穩(wěn)壓電源模塊采用直流 大功率電池 轉(zhuǎn)換 為 5V 電壓。 其中電源模塊作為系統(tǒng)內(nèi)部的動力來源，主要為單片機(jī)最小系統(tǒng)及舵機(jī)和 SRWF1 無線模塊供電，保證系統(tǒng) 水下平臺 控制與接收發(fā)射部分正常運(yùn)行 。 圖 28轉(zhuǎn)向舵機(jī) 方案二 :水下平臺 轉(zhuǎn)向采用渦輪推動的方式 。 進(jìn)行上位機(jī)與下位機(jī)的通訊，完成對 水下平臺 運(yùn)動的控制功能的實現(xiàn)，并且將傳感器測得數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)。 圖 24內(nèi)部負(fù)重方式圖 方案二 :采用外部負(fù)重方式。實驗實物 如圖 23 所示 。 方案一 :采用 LM2596 可調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓芯片作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源 方案二： 采用 LM7805 作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源 方案比較： 由于水下阻力較大，對系統(tǒng)穩(wěn)定性 要求較高，且系統(tǒng)內(nèi)部帶有三個舵機(jī)，舵機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行需要穩(wěn)定的電源 供電 ，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行， LM7805 僅可給 CPU 供電，滿足不了系統(tǒng)要求， 并且通過試驗證明 LM7805 提供的電流不足以 給舵機(jī)提供 足夠功率 ，而 LM2596 能夠同時為三個舵機(jī)提供穩(wěn)定電壓供整個系統(tǒng) 水下平臺 的轉(zhuǎn)向使用， 因此采用LM2596 作為穩(wěn)壓模塊的穩(wěn)壓芯片， 本 系統(tǒng) 水下平臺 的電源供電模塊需要選擇方案一作為主要實施方案。 方案二： 采用 Infineon 公司的 BTN7960 作為渦輪電機(jī)的驅(qū)動模塊。在實際工作中并不是都要求計算機(jī)有很高的性能 ， 工 業(yè)控制更是如此 。 研究目標(biāo)： 本設(shè)計采用 STC89C52 系列單片機(jī)控制系統(tǒng) 調(diào)試并完成水下行走平臺與上位機(jī)軟件通訊 、 以及水下行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計 。 需要設(shè)計 水下平臺 行進(jìn)的推動渦輪機(jī)構(gòu)部分的設(shè)計，及水下行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向及下沉上浮機(jī)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計， 使 整個機(jī)構(gòu)能夠穩(wěn)定在水下行走 。目前，仿魚推進(jìn)技術(shù)的研究還沒有達(dá)到實用程度，針對理論研究和性能驗證的機(jī)器魚設(shè)計正在實驗空進(jìn)行從體積的角度來劃分，可分為常規(guī)機(jī)器魚和微小型機(jī)器魚，常規(guī)機(jī)器魚的研究與開發(fā) ， 旨住設(shè)計一種快速，高效、可操縱的水下推進(jìn)裝置，試圖 從 水下潛器和水下機(jī)器人領(lǐng)域取代螺旋漿等常規(guī)推進(jìn)器 [6]。 國內(nèi)外發(fā)展概況 國外水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展相對于國內(nèi)來說 起步比較 早 發(fā)展比較快速，而且技術(shù) 比較先進(jìn)，其中是以美國、日本以及西方歐洲等的發(fā)達(dá)國家為主 。 singlechipmicroputer。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計） 題 目： 水下行走平臺設(shè)計（下位機(jī)部分） 目錄 摘 要 ................................................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................................II 緒論 ............................................................................................................................................. 1 選題背景及研究意義 ............................................................................................................. 1 國內(nèi)外發(fā)展概況 ................................................................................................................... 1 研究內(nèi)容及目標(biāo) .................................................................................................................... 2 方案及論證 .................................................................................................................................. 4 控制單元模塊 ........................................................................................................................ 4 動力驅(qū)動模塊 ........................................................................................................................ 4 電源模塊 ............................................................................................................................... 5 潛浮方式 ............................................................................................................................... 5 配重方式 ............................................................................................................................... 7 無線模塊 ............................................................................................................................... 8 水下平臺轉(zhuǎn)向部分設(shè)計 .......................................................................................................... 9 系統(tǒng)總體設(shè)計 ..............................................................................................................................11 系統(tǒng)總體硬件電路設(shè)計 .........................................................................................................11 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計 ............................................................................................................... 12 系統(tǒng)各部分硬件設(shè)計 .................................................................................................................. 14 穩(wěn)壓電源模塊設(shè)計 ............................................................................................................... 14 驅(qū)動模塊設(shè)計 ............