【正文】 法是將電動機電源接通一段時間，然后切斷電源，再次接通電源，改變電動機通斷時間的比列，即可達到調(diào)速的目的。ULN2003A是一個單片高電壓、高電流的達林頓晶體管陣列集成電路。要使電機運轉(zhuǎn)，必須導通對角線上的一對三極管。當三極管Q2和Q3導通時，電流將從右至左流過電機，從而驅(qū)動電機沿另一方向轉(zhuǎn)動（電機周圍的箭頭表示為逆時針方向）。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。（1）常見傳感器的比較傳感器種類多，應用廣泛，以下是幾種常用傳感器的比較。不能直接測量距離，算法復雜，處理速度慢。其優(yōu)點是價格便宜，易于使用，且在10m以內(nèi)能給出精確的測量。 總結：番茄采摘機械系統(tǒng)部分電路運動系統(tǒng)障礙物檢測模塊運動系統(tǒng)控制器電機驅(qū)動模塊聲光報警模塊顯示模塊 運動控制系統(tǒng)的總框圖本設計的主控制器是AT89C52單片機。時鐘電路。（1） 前輪控制電機轉(zhuǎn)向的步進電機的電路設計前輪電機用ULN2003A作為電機驅(qū)動器，用于完成電機的正反轉(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 I/O口產(chǎn)生的 40kHz 方波提供的。Q10 的作用是提高單片機 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，它們是負反饋串聯(lián)網(wǎng)絡的一個組成部分，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。測出距離后結果將以十進制 BCD 碼方式送入累加器 A 與安全距離進行比較，若判定前方有障礙物則執(zhí)行避障操作，等待上述過程結束，然后再發(fā)射超聲波脈沖重復測量過程。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)動力矩又可以提高控制精度。簡要步驟如下：在使用時先在Keil uVision環(huán)境下編輯程序，然后保存程序、建立新項目、設置項目，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（后輪電機停止狀態(tài)） 仿真效果圖（后輪電機正轉(zhuǎn)狀態(tài)）結束語本文介紹了番茄采摘機器人運動控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，闡述了番茄采摘機器人運動控制系統(tǒng)的整體機械結構與運動控制系統(tǒng)的組成，并對基于AT89C52的控制策略進行了研究，設計了避障系統(tǒng)，并最終借助于Proteus完成了實驗的驗證。首先得感謝我的論文指導老師王俊老師，本文的工作是在王老師的悉心指導下完成的。 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)。 //讀寫指令 RW=1。 //寫數(shù)據(jù)代碼 E=1。 //以下兩句產(chǎn)生下降沿 E=0。i++) //寫字 wdata(*(temp+i))。 //寫指令行 for(i=64col。i16。 // 寫指令 頁 wcode(LCDLINE+col64)。 //右半平面 wcode(LCDPAGE+page)。 //寫指令行 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 設置 P2=dat。 //讀禁止 RS=0。}//******************LCD判斷忙的子程序**********//**********************************************8 void chkbusy(void) // 測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 //設置列指令。好在得到了王老師的耐心解惑，給我的畢業(yè)設計指明了方向。顯示的是后輪電機處在正轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在顯示屏中顯示為“前進”。編寫程序時只要按照時序嚴格編寫就可以實現(xiàn)車體運動狀態(tài)的顯示功能。四相步進電機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，計數(shù)器每計一個數(shù)就是一微秒，當主程序檢測到接收成功標志位后，將計數(shù)器 T0 中的數(shù)按公式d=(c*t)/2=172*T0/10000計算。6腳：該腳與地之間接一個積分電容，標準值為 330pF，如果該電容取得太大，會使探測距離變短。其總放大增益80db。輸出端采用兩個反向器并聯(lián)用以提高驅(qū)動能力。 LED燈光報警 聲報警，是將番茄采摘機器人的運動狀態(tài)用直觀的方法顯示出來。 最小系統(tǒng)電路原理圖 本設計中電機的控制方式是PWM波控制方式。RST/Vpd（9 腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。超聲波測距的原理一般采用渡越時間法TOF（time of flight）。方案三：探測障礙的最簡單的方法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標發(fā)射超聲波脈沖，計算其往返時間來判定距離的。測量范圍小，對空氣溫度變化敏感。若有則執(zhí)行避障任務，即急停、報警提示。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)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個16*16點漢字，和128個16*、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。4個三極管組成H的4條垂直腿，而電機就是H中的橫杠（注：—）。設計中所控制的步進電機是四相單極式35BY48HJ120減速步進電機。其方法是通過改變電機電樞電壓接通時間與通電周期的比值（即占空比）來控制電機速度。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，開關型直流穩(wěn)壓電路。有以下的設計思路。通過查找電機的參數(shù)指標，可以選擇FAULHBER 3863型號，當工作電壓為24V時，其輸出功率為130W。且進入符合條件。 車體布局示意圖 從車體后方角度觀察 執(zhí)行器選擇依據(jù)作為番茄采摘機器人中承擔機器人的移動任務，車體載荷決定驅(qū)動電機的選擇。采用5個電機控制，使機器人能夠多自由度工作。 第二章 機械結構的分析與設計根據(jù)番茄采摘機器人的運動控制系統(tǒng)的要求，設計出番茄采摘機器人運動控制系統(tǒng)結構并完成了車體載荷的估算和執(zhí)行機構的選擇。視覺識別方面，得益于數(shù)學模型及圖像處理技術的發(fā)展，果實采摘機器人已經(jīng)能夠完成果實識別、果實成熟度識別以及精確快速處理等功能[15]。果實采摘機器人的關鍵技術應該包括以下幾個方面：（1）要具有精確度高的視覺識別系統(tǒng)，能夠區(qū)分出果實和植物的枝蔓，準確識別出成熟果實和非成熟果實，提高準確率和成功率。近期中國農(nóng)業(yè)大學發(fā)明的黃瓜采摘機器人,。（3）日本一家機器人公司研制出草莓采摘機器人。近30年來，采摘機器人的發(fā)展可謂是日新月異，日本和歐美等國家相繼立項研究采摘蘋果、柑桔、西紅柿、西瓜和葡萄等智能機器人。 sensors。采摘機器人的傳感器選擇依據(jù)的是番茄采摘機器人的工作環(huán)境以及目前市場上所具有的幾種常見傳感器的性能、價格和能完成的功能進行比較選擇，最終設計出避障系統(tǒng)。首先，參照國內(nèi)外的采摘機器人的研究現(xiàn)狀，分析了番茄采摘機器人機械結構并完成運動控制系統(tǒng)的機械結構設計。Harvesting Robot番茄采摘機器人是基于人工采摘果實作業(yè)中耗時、費力等因素而應運而生的智能農(nóng)業(yè)裝備。其結構由機械手臂、末端執(zhí)行機構、運動行走機構、視覺識別裝置、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，可以起到避免蘋果損傷的作用。從國內(nèi)外果實采摘機器人的研究現(xiàn)狀來看，目前果實采摘機器人的研究正處于由試驗階段向?qū)嵱猛茝V階段的過渡時期，我國在這方面的研究只處于起步階段。（3）具有較為穩(wěn)定的運動控制系統(tǒng)，能夠及時配合機械臂、機械末端的工作，確保采摘工作的順利完成。運用體視成像原理，從兩幅二維圖像中恢復目標的三維坐標。通常果實采摘機器人的結構是由機械手臂、末端執(zhí)行機構、運動行走機構、視覺識別裝置、控制模塊、能源組塊組成。此假設符合實際生產(chǎn)的背景環(huán)境。小車線速度為2ｍ/s(一般以最高速度加上一定的余量來以此我們通過計算力矩、輸出功率方面來選擇執(zhí)行器即驅(qū)動電機) ?！ぷ鳈C的效率。我們采用35BY48HJ120減速步進電動機。在本系統(tǒng)中控制量較多，單片機的優(yōu)勢得到很好的體現(xiàn)。電動機在24V電壓情況下能夠正常工作。這種調(diào)速方法稱為脈寬調(diào)速。它是由7對NPN達林頓管組成的，它的高電壓輸出特性和陰極箝位二極管可以轉(zhuǎn)換感應負載。根據(jù)不同三極管對的導通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉(zhuǎn)向。 H橋驅(qū)動電路128X64LCD基本特性：（1）低電源電壓（VDD: