【正文】 法是將電動(dòng)機(jī)電源接通一段時(shí)間，然后切斷電源，再次接通電源，改變電動(dòng)機(jī)通斷時(shí)間的比列，即可達(dá)到調(diào)速的目的。ULN2003A是一個(gè)單片高電壓、高電流的達(dá)林頓晶體管陣列集成電路。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)（電機(jī)周?chē)募^表示為逆時(shí)針?lè)较颍?。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。（1）常見(jiàn)傳感器的比較傳感器種類(lèi)多，應(yīng)用廣泛，以下是幾種常用傳感器的比較。不能直接測(cè)量距離，算法復(fù)雜，處理速度慢。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，易于使用，且在10m以?xún)?nèi)能給出精確的測(cè)量。 總結(jié)：番茄采摘機(jī)械系統(tǒng)部分電路運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)障礙物檢測(cè)模塊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制器電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊聲光報(bào)警模塊顯示模塊 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的總框圖本設(shè)計(jì)的主控制器是AT89C52單片機(jī)。時(shí)鐘電路。（1） 前輪控制電機(jī)轉(zhuǎn)向的步進(jìn)電機(jī)的電路設(shè)計(jì)前輪電機(jī)用ULN2003A作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，用于完成電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。（1）超聲波發(fā)射電路超聲波換能器兩端的震蕩脈沖是由單片機(jī) I/O口產(chǎn)生的 40kHz 方波提供的。Q10 的作用是提高單片機(jī) I/O 口的輸出電壓，目的也是提高超聲波發(fā)射的功率。2腳：該腳與地之間連接RC 串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們是負(fù)反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。8腳：電源正極，～5V。測(cè)出距離后結(jié)果將以十進(jìn)制 BCD 碼方式送入累加器 A 與安全距離進(jìn)行比較，若判定前方有障礙物則執(zhí)行避障操作，等待上述過(guò)程結(jié)束，然后再發(fā)射超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過(guò)程。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。簡(jiǎn)要步驟如下：在使用時(shí)先在Keil uVision環(huán)境下編輯程序，然后保存程序、建立新項(xiàng)目、設(shè)置項(xiàng)目，接著編譯程序并生成HEX文件，最后在Proteus上調(diào)試和執(zhí)行。 仿真效果圖（后輪電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)） 仿真效果圖（后輪電機(jī)正轉(zhuǎn)狀態(tài)）結(jié)束語(yǔ)本文介紹了番茄采摘機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，闡述了番茄采摘機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成，并對(duì)基于AT89C52的控制策略進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了避障系統(tǒng)，并最終借助于Proteus完成了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。首先得感謝我的論文指導(dǎo)老師王俊老師，本文的工作是在王老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 sbit RW=P3^4。 sbit MB=P1^7。 //按鍵 /*uc code ZZ[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09}。uc code XUE[]={//。uc code HUA[]= { //化0x80,0x40,0x20,0xF8,0x07,0x02,0x00,0x00,0xFF,0xC0,0x60,0x30,0x1C,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x00,0x04,0x02,0x01,0x3F,0x40,0x40,0x40,0x40,0x78,0x00,0x00,}。/*uc code ZHENG[]= {//正 0x00,0x00,0x00,0x00,0xC8,0x08,0x08,0xF8,0x84,0x84,0x44,0x44,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0x10,0x10,0x0F,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x00,0x00,}。uc code TING[] = {//停0x80,0x40,0x20,0xF8,0x07,0x02,0x04,0x74,0x54,0x55,0x56,0x54,0x74,0x04,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x03,0x01,0x05,0x45,0x85,0x7D,0x05,0x05,0x05,0x03,0x00,}。uc code ZHANG[]={0x00,0xFC,0x02,0xBA,0xC6,0x20,0xA4,0xAC,0xD5,0x52,0x5E,0xD2,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x08,0x08,0x0B,0x0A,0x7E,0x05,0x05,0x04,0x04,0x04,0x00,0x00,}。void display( uc page,uc col,uc *temp)。 wcode(0x38)。 //讀寫(xiě)指令 RW=1。 //寫(xiě)數(shù)據(jù)代碼 E=1。 //以下兩句產(chǎn)生下降沿 E=0。i++) //寫(xiě)字 wdata(*(temp+i))。 //寫(xiě)指令行 for(i=64col。i16。 // 寫(xiě)指令 頁(yè) wcode(LCDLINE+col64)。 //右半平面 wcode(LCDPAGE+page)。 //寫(xiě)指令行 if((col+16)64) //如果字在左半平面顯示不了，轉(zhuǎn)到右半平面去 { for(i=0。 //輸出 設(shè)置 P2=dat。 //讀禁止 RS=0。}//******************LCD判斷忙的子程序**********//**********************************************8 void chkbusy(void) // 測(cè)LCD忙狀態(tài) { E=1。//************************************//**************LCD初始化 *************** //*********************************void iniLCD(void) //初始化 { L=1。void wdata(uc dat)。uc code MAOHAO[]={//冒號(hào)0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x36,0x36,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,}。uc code HOU[] = {//后 0x00,0x00,0x00,0xFE,0x12,0x12,0x12,0x12,0x12,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x00,0x00,0x40,0x30,0x0E,0x01,0x00,0x7F,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x7F,0x00,0x00,0x00,}。uc code ZHUANG[ ]={//狀0x08,0x30,0x00,0xFF,0x20,0x20,0x20,0x20,0xFF,0x20,0xE1,0x26,0x2C,0x20,0x20,0x00,0x04,0x02,0x01,0xFF,0x40,0x20,0x18,0x07,0x00,0x00,0x03,0x0C,0x30,0x60,0x20,0x00,}。uc DONG[]={//。uc code FEI[]={//。 ui count1,count2。 sbit Busy=P2^7。define LCDLINE 0x40 //設(shè)置列指令。好在得到了王老師的耐心解惑，給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指明了方向。顯示的是后輪電機(jī)處在正轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在顯示屏中顯示為“前進(jìn)”。編寫(xiě)程序時(shí)只要按照時(shí)序嚴(yán)格編寫(xiě)就可以實(shí)現(xiàn)車(chē)體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的顯示功能。四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。由于系統(tǒng)采用的是 12M 晶振，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是一微秒，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器 T0 中的數(shù)按公式d=(c*t)/2=172*T0/10000計(jì)算。6腳：該腳與地之間接一個(gè)積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為 330pF，如果該電容取得太大，會(huì)使探測(cè)距離變短。其總放大增益80db。輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián)用以提高驅(qū)動(dòng)能力。 LED燈光報(bào)警 聲報(bào)警，是將番茄采摘機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用直觀的方法顯示出來(lái)。 最小系統(tǒng)電路原理圖 本設(shè)計(jì)中電機(jī)的控制方式是PWM波控制方式。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。超聲波測(cè)距的原理一般采用渡越時(shí)間法TOF（time of flight）。方案三：探測(cè)障礙的最簡(jiǎn)單的方法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標(biāo)發(fā)射超聲波脈沖，計(jì)算其往返時(shí)間來(lái)判定距離的。測(cè)量范圍小，對(duì)空氣溫度變化敏感。若有則執(zhí)行避障任務(wù)，即急停、報(bào)警提示。128X64LCD是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。4個(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)就是H中的橫杠（注：—）。設(shè)計(jì)中所控制的步進(jìn)電機(jī)是四相單極式35BY48HJ120減速步進(jìn)電機(jī)。其方法是通過(guò)改變電機(jī)電樞電壓接通時(shí)間與通電周期的比值（即占空比）來(lái)控制電機(jī)速度。目前，提供穩(wěn)壓直流電壓的方法主要有兩種：集成線性穩(wěn)壓電路，開(kāi)關(guān)型直流穩(wěn)壓電路。有以下的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)查找電機(jī)的參數(shù)指標(biāo)，可以選擇FAULHBER 3863型號(hào)，當(dāng)工作電壓為24V時(shí)，其輸出功率為130W。且進(jìn)入符合條件。 車(chē)體布局示意圖 從車(chē)體后方角度觀察 執(zhí)行器選擇依據(jù)作為番茄采摘機(jī)器人中承擔(dān)機(jī)器人的移動(dòng)任務(wù)，車(chē)體載荷決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇。采用5個(gè)電機(jī)控制，使機(jī)器人能夠多自由度工作。 第二章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)根據(jù)番茄采摘機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)出番茄采摘機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并完成了車(chē)體載荷的估算和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇。視覺(jué)識(shí)別方面，得益于數(shù)學(xué)模型及圖像處理技術(shù)的發(fā)展，果實(shí)采摘機(jī)器人已經(jīng)能夠完成果實(shí)識(shí)別、果實(shí)成熟度識(shí)別以及精確快速處理等功能[15]。果實(shí)采摘機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面：（1）要具有精確度高的視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)，能夠區(qū)分出果實(shí)和植物的枝蔓，準(zhǔn)確識(shí)別出成熟果實(shí)和非成熟果實(shí)，提高準(zhǔn)確率和成功率。近期中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)明的黃瓜采摘機(jī)器人,。（3）日本一家機(jī)器人公司研制出草莓采摘機(jī)器人。近30年來(lái)，采摘機(jī)器人的發(fā)展可謂是日新月異，日本和歐美等國(guó)家相繼立項(xiàng)研究采摘蘋(píng)果、柑桔、西紅柿、西瓜和葡萄等智能機(jī)器人。 sensors。采摘機(jī)器人的傳感器選擇依據(jù)的是番茄采摘機(jī)器人的工作環(huán)境以及目前市場(chǎng)上所具有的幾種常見(jiàn)傳感器的性能、價(jià)格和能完成的功能進(jìn)行比較選擇，最終設(shè)計(jì)出避障系統(tǒng)。首先，參照國(guó)內(nèi)外的采摘機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，分析了番茄采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)并完成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Harvesting Robot番茄采摘機(jī)器人是基于人工采摘果實(shí)作業(yè)中耗時(shí)、費(fèi)力等因素而應(yīng)運(yùn)而生的智能農(nóng)業(yè)裝備。其結(jié)構(gòu)由機(jī)械手臂、末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)、視覺(jué)識(shí)別裝置、控制模塊、能源組塊組成。采用三指夾持器作為末端執(zhí)行器，其手心裝有壓力傳感器，可以起到避免蘋(píng)果損傷的作用。從國(guó)內(nèi)外果實(shí)采摘機(jī)器人的研究現(xiàn)狀來(lái)看，目前果實(shí)采摘機(jī)器人的研究正處于由試驗(yàn)階段向?qū)嵱猛茝V階段的過(guò)渡時(shí)期，我國(guó)在這方面的研究只處于起步階段。（3）具有較為穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠及時(shí)配合機(jī)械臂、機(jī)械末端的工作，確保采摘工作的順利完成。運(yùn)用體視成像原理，從兩幅二維圖像中恢復(fù)目標(biāo)的三維坐標(biāo)。通常果實(shí)采摘機(jī)器人的結(jié)構(gòu)是由機(jī)械手臂、末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)、視覺(jué)識(shí)別裝置、控制模塊、能源組塊組成。此假設(shè)符合實(shí)際生產(chǎn)的背景環(huán)境。小車(chē)線速度為2ｍ/s(一般以最高速度加上一定的余量來(lái)以此我們通過(guò)計(jì)算力矩、輸出功率方面來(lái)選擇執(zhí)行器即驅(qū)動(dòng)電機(jī)) ?！ぷ鳈C(jī)的效率。我們采用35BY48HJ120減速步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。在本系統(tǒng)中控制量較多，單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)得到很好的體現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)在24V電壓情況下能夠正常工作。這種調(diào)速方法稱(chēng)為脈寬調(diào)速。它是由7對(duì)NPN達(dá)林頓管組成的，它的高電壓輸出特性和陰極箝位二極管可以轉(zhuǎn)換感應(yīng)負(fù)載。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過(guò)電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 H橋驅(qū)動(dòng)電路128X64LCD基本特性：（1）低電源電壓（VDD: