【正文】 LCD displayModule display remote control information and alarm. This design produced wheeled robot has a very high intelligence, design satisfactorily pleted the subject objectives. Keywords: motor, measuring barrier, remote control, sensor 5 目錄 第 1 章 緒論 引言 ............................... 錯誤 !未定義書簽。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分 內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為 。 機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 .................. 錯誤 !未定義書簽。它是先進(jìn)制造裝備的典型代表，是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的重要手段。從研究方式來看，已打破單位和國家的聶限， 出現(xiàn)了單位聯(lián)合， 跨國共同研究的趨勢。目前應(yīng)用研究主要集 中在精密裝配機(jī)器人、水下機(jī)器人、移動機(jī)器 人等方面。 本課題 的主 要內(nèi)容及組織 遙控機(jī)器人智能控制方法進(jìn)行研究；（ 2）利用 紅外傳感器 進(jìn)行機(jī)器遙控操作，通過單片機(jī)控制 輪式 機(jī)器人啟動、停止、速度調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)向，由超聲波 傳感器 進(jìn)行障礙檢測，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音并能演奏簡單音樂，字符型液晶顯示模塊顯示遙控信息和報(bào)警 。 167。 (2) 方案二：繼電器速度控制 采用繼電器對電機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對小車的速度 進(jìn)行調(diào)節(jié)。如 圖 所示，在脈沖的作用下，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，速度增加；當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，速度逐漸減小。 步進(jìn)電動車是純粹的數(shù)字控制電動車，它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰?，即給一個脈沖，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)一個角度，因此非常適合單片機(jī)的控制，在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)只有周期性的無累積誤差，精度高。 步進(jìn)電機(jī)有兩種工作方式：整步方式和半步方式 ~~~~~~~（） ~~~~~~~ 步進(jìn)電機(jī)在低頻工作時(shí)，會有振動大、噪聲大的缺點(diǎn)。 ● 采用脈寬調(diào)試式斬波驅(qū)動方式。 紅外障礙探測具有以下缺點(diǎn)：不能對障礙物的精確方位判斷，易受雨、霧等天氣的影響。 超聲波換能器是超聲波傳感器的核心部件，換能器按工作介質(zhì)分為氣相、液相和固相換能器；按其發(fā)射波束寬度可分為寬波束和窄波束換能器；按其工作頻率分為 38KHZ， 40KHZ 等不同等級。 對比兩種方案，超聲波障礙檢測較紅外線 障礙檢測有更強(qiáng) 的抗干擾性能，因此我們選擇超聲波進(jìn)行障礙檢測。有的壓電式蜂鳴器的外殼上還裝有發(fā)光二極管。 顯示系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對接收的遙控命令以及檢測系統(tǒng)的報(bào)警信息 進(jìn)行顯示。 ● 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 ● 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編 /解碼 專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制 0， 1的個數(shù)不同而不同，大約在 4563ms之間。 .“看門狗”設(shè)計(jì) PC 受到干擾而失控，引起程序亂飛，可能使程序陷入“死循環(huán)”。 本設(shè)計(jì)采用第 3 種方案實(shí)現(xiàn)“看門狗”電路。 SDRAM 比 EDO RAM 快 5%左右，已成為當(dāng)今臺式機(jī)內(nèi)存中應(yīng)用最廣的一種。 D0D7 為數(shù)字量輸出線， D7 為最高位。有 8 個模擬量的輸入端 ,可引入 8 路待轉(zhuǎn)換的模擬量。三極管的功率視電機(jī)電流而定。 你們 20 檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 超聲波障礙檢測如 圖 所示。 E 端為時(shí)能端，當(dāng) E端由高電平跳變低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。這樣，如果 CD4060 得不到 CPU 通過 口發(fā)送來 的喂狗信號 —— 正脈沖，則 CD4060 的輸出端 Q14在 內(nèi)產(chǎn)生一個完整周期的方波信號，而且低電平在前，高電平在后，其高電平經(jīng)三極管 Q700、Q701 處理后形成單片機(jī) 8031 的復(fù)位信號，使單品級 8031 復(fù)位。否則，在哪里有死循環(huán)，看門狗就不產(chǎn)生記滿輸出信號，不能中心啟動 CPU。所謂“模塊”，實(shí)質(zhì)上就是完成一定功能，相對獨(dú)立的程序段，這種程序設(shè)計(jì)方法叫做模塊程序設(shè)計(jì)法。 下面我們對紅外接收模塊、速度控制模塊、語音軟件、顯示軟件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。 Unsigned char data Cpwm_1。 TH0=T0TIMERH。 cPWM_RunForword=0。 } cPWM_Time。 sbit LcdEn =P3∧ 7。0x80)。 _nop_()。 } //移動光標(biāo)或屏幕 define LCD_CURSOR 0x02 define LCDSCREEN 0x08 define LCDLEFT 0x00 define LCDRIGHT 0x04 void LCD_Move(unsigned char object,unsigned char direction) 30 { if(object=LCD_CURSOR) LCDWrite(LCD_COMMAND,0x10|direction)。 If(y=1) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x0x40))。 defined UNIT8 unsigned char defined UNIT16 unsigned int defined UNIT 32 unsigned long UNIT8 IRCommandData。//12M } // //ht6221 解碼程序 // UNIT IRDecode(void) { UNIT8 i,m,n。m4。 } else { da[m]=da[m]1。 } “看門狗”軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，單片機(jī)的 CPU 應(yīng)在 內(nèi)從 口送出一個正脈沖，使看門狗及時(shí)清零 ，也就是說， CPU 要在 內(nèi)執(zhí)行一次喂狗程序。 喂狗程序如下： void FeedWatchdog(void) { pragma asm SETB NOP NOP pragma endasm } 軟件抗干擾技術(shù) 提高遙控小車智能控制的可靠性，僅靠硬件干擾是不夠的，需要進(jìn)一步借助于軟件抗干擾技術(shù)來克服某些干擾。所謂數(shù) 字濾波 ，就是通過一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。在滿足實(shí)時(shí)性要求的前提下，如果在各次 采集數(shù)字信號之間接入一段延時(shí)，效果就會好一些，就能對抗較寬的干擾。外設(shè)設(shè)備接 受到一個被干擾的錯誤信息后，還來不及做出有效的反應(yīng)，一個正確的信息 又來了，就可及時(shí)防止錯誤操作的產(chǎn)生。 在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道，在某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)重要的指令前也可插入兩條 NOP 指令，以保證正確執(zhí)行。 第五章 小結(jié) 本系統(tǒng)主要完成了：利用紅外線進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作，利用脈沖寬度調(diào)制 PWM 的方法實(shí)現(xiàn)對小車的速度控制，利用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制，利用超聲波進(jìn)行前方障礙檢測，利用蜂 35 鳴器完成報(bào)警和音樂鳴奏，使用字符型 液晶顯示器做為顯示輸出。而這些應(yīng)該歸功于我的學(xué)校。對基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)為我在以后的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ) 。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師 楊居義 老師。 軟件陷阱技術(shù) 指令冗 余使彈飛的程序 恢復(fù)正常是由條件的。 指令冗余技術(shù) 當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)做指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。前者有良好的抗“毛 34 刺”干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時(shí)，它就會盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，也不管此時(shí)數(shù)據(jù)是否有效。 ● 數(shù)字濾波可以根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便，功能強(qiáng)的特點(diǎn)。經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)、開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)等。單片機(jī)系統(tǒng)的戶應(yīng)用程序一般由循環(huán)結(jié)構(gòu)的主程序和中斷服務(wù)子程序組成。 } //while(IR)。n8。I10。 UNIT table[18]={0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60,0x30, 0x25,0xa7,0x26,0xa1,0xb1,0x34,0xab}。 Str++。 } //初始化 LCD Void LCD_Initial() { LcdEn=0: LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)。 _nop_()。 Return DBPort。 //PO=0x80x 數(shù)據(jù)端口 //內(nèi)部等待函數(shù) Unsingned char LCD_Wait(void) { LcdRs=0。 cPWM_1=Cpwm_Speed。 } } } Void T0CoutInt(void)interupt 1 { TR0=0。 TR0=1。 bit bMotionRunForword。命令隊(duì)列模塊、命令執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)在第 21 章已有詳細(xì)說明，這里不再闡述。模塊可以共存，一個模塊可以被多個任務(wù)在不同條件下調(diào)用；模塊程序允許分割任務(wù)和利 用已有程序，為設(shè)計(jì)者提供方便。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 在進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量工作就是如何設(shè)計(jì)和調(diào)試應(yīng)用程序。并且，從 CD4060 的 10 個輸出端 Q4Q10 和 Q12Q14 可以得到不同周期的方波信號，經(jīng)三極管Q700、 Q701 處理后形成 單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位信號，可以適用不同那個用戶應(yīng)用程序，從而該硬件看門狗電路可以適應(yīng)不同的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 22 圖 顯示系統(tǒng)電路原理圖 遙控系統(tǒng) 遙控系統(tǒng)發(fā)射硬件設(shè)計(jì) 遙控系統(tǒng)發(fā)射硬件部分被放置在遙控器中，其電路原理圖如 圖 所示。 圖 超聲波障礙檢測 原理圖 語音系統(tǒng) 21 語音系統(tǒng)采用蜂鳴器作為發(fā)聲器件，其連接電路圖如 圖 所示。 TA8453 為步進(jìn)電機(jī)的控制芯片，引腳 M1 和M2 決定電機(jī)的轉(zhuǎn)動方式： M1= M2=0，電機(jī)按半步方式運(yùn)轉(zhuǎn)； M1=0、 M2=1,電機(jī)按 1/8 步細(xì)分方式運(yùn)轉(zhuǎn)。 查詢方式：查詢 EOC 引腳。 電源線及其他（ 5 條）： CLOCK 為時(shí)鐘輸入線，用于為 ADC0809 提供逐次比較所需， 一般為 640kHz 時(shí)鐘脈沖。 ADC0809 采用雙列直插 式封裝 ,共有 28 條引腳，各管腳的功能分四組簡述如下： 模擬信號輸入 IN0～ IN7： IN0IN7 為八路模擬電壓輸 入線，加在模擬開關(guān)上，工作時(shí)采用時(shí)分割的方式，輪流 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。二是 系統(tǒng)外設(shè)，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器以及各種驅(qū)動電路等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。如果操作者在場，就可以按下人工復(fù)位按鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位。它將紅外接收器和放大電路集成在一體，具有體積小、密封性好、靈敏度高、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解碼、解調(diào)電路。 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，否則此指令失效。 ● 指令 4：顯示開光控制。 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等諸多優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)接通電源后，多諧振蕩器起振，輸出 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。且由于小車避障時(shí)不須在很遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)障礙物，且強(qiáng)度法較易實(shí)現(xiàn)，故選用超聲波