【正文】 C2131的簡介 本次設(shè)計(jì)所用的主控制器 LPC2131 是 ARM7 系列里面 EasyARM 的最常用的 芯片， 是兼容 于 LPC21 系列的 指令系統(tǒng) 集，應(yīng)用了菲利普公司的 ARM7TDMIS 核 。對(duì) LPC2131 和 51 單片機(jī)進(jìn)行簡單介紹，闡述其主要功能及原理；深入 分析 超聲波、無線數(shù)傳、遠(yuǎn)程控制、設(shè)的運(yùn)動(dòng)理論。 無線傳輸模塊主要分為控制蛇身運(yùn)動(dòng)的數(shù)字遙控、對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?NRF905 和網(wǎng)絡(luò)攝像頭。正是由于蛇形機(jī)器人具有輪式機(jī)器人及步行機(jī)器人所沒有的靈活運(yùn)動(dòng)方式和廣泛的應(yīng)用前景，研究和設(shè)計(jì)蛇形仿生冗余度機(jī)器人受到越來越多人的重視。美國 Chrikjian and burdick 首次從多自由度方向開始對(duì)蛇形機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析 ,而且對(duì)蛇的一些幾何結(jié)構(gòu)提出了模塊化的形式。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已 經(jīng)不能滿足機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化的未知環(huán)境下作業(yè)的要求，要解決的主要問題之一：就是能實(shí)現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)方式，傳統(tǒng)的輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)平滑、效率高 ,但需要相對(duì)光滑的地面 ,不能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境。 以開關(guān)電源為主要部件，給直流電機(jī) 和 舵機(jī) 分別提供 12V、 5V電壓，控制器用蓄電池作為電源。 本課題以此為出發(fā)點(diǎn) ， 以 LPC2131 和 51 單片機(jī)為控制器，實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)器人的 3 個(gè)自由度運(yùn)動(dòng) ， 蛇前面裝有攝像頭、紅外避障、數(shù)字遙控接收器、 NRF905 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、超聲波測(cè)距模塊、 LCD1602 顯示 ，監(jiān)測(cè)部分用軟件 上位機(jī) 來實(shí)現(xiàn) ，方便人們了解情況。s moves is depended on dc gear motor and MG955 steering gear. Switching power supplies 12v and 5v voltage for dc gear motor and steering gear, battery provided power for controller. Mechanical module use UVPC tube as raw materials, and divides into the snake unit structure of the body. Wireless is controlled by NRF905 for data transmission, remote control uses wireless digital controller . The subject introduces the method of making the snakelike robot mechanical structure,the function principle of the circuit,the integrated design of each module,the selection of ponents and connection mode,control method of various ponents and the functions,fully demonstrates the whole process of production of snakelike robot. KEY WORDS: LPC2131, Snakelike rooted gear motor, Steering gear, NRF905 III 目 錄 1 緒 論 ...................................................................................................................................... 1 蛇形機(jī)器人研究的背景和意義 .................................................................................... 1 蛇形機(jī)器人的簡介 ........................................................................................................ 2 本文的結(jié)構(gòu)安排 ............................................................................................................ 4 2 理論概述 .................................................................................................................................. 5 主控制器 ........................................................................................................................ 5 LPC2131的簡介 ................................................................................................... 5 51單片機(jī) .............................................................................................................. 7 蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的 算法實(shí)現(xiàn) ........................................................................................ 9 超聲波測(cè)距原理 ...........................................................................................................11 無線原理 ...................................................................................................................... 15 ..................................................................................................... 15 NRF905數(shù)據(jù) 傳輸 .............................................................................................. 18 直流電機(jī)的原理 .......................................................................................................... 18 PWM原理 .................................................................................................................... 19 本章小結(jié) ...................................................................................................................... 20 3 蛇體的系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 21 蛇身的整體設(shè)計(jì)及選型 .............................................................................................. 21 機(jī)械材料的選擇 ................................................................................................ 21 蛇形結(jié)構(gòu)的確定 ................................................................................................ 21 蛇運(yùn)動(dòng)的模擬 .................................................................................................... 22 1602液晶顯示模塊 ...................................................................................................... 23 1602 引 腳功能 的簡介 ........................................................................................ 23 1602 的控制時(shí)序 ................................................................................................ 24 1602 的操作指令 ................................................................................................ 27 1602 的外圍連接圖 ............................................................................................ 28 超聲波模塊 .................................................................................................................. 29 超聲波的硬件結(jié)構(gòu) ............................................................................................ 29 由分立元件組成的發(fā)射和接受電路 ................................................................ 29 超聲波程序的實(shí)現(xiàn) ............................................................................................ 30 紅外避障 ...................................................................................................................... 30 IV 光電傳感器工作原理 ........................................................................................ 31 紅外避障原理圖 ................................................................................................ 32 NRF905 ......................................................................................................................... 32 NRF905 接口電路管腳說明 .............................................................................. 32 NRF905 的運(yùn)行模式 .......................................................................................... 34 NRF905 的編程流程 .......................................................................................... 34 NRF905 的時(shí)序 ........................................................