【正文】
以及水下平臺在水下采集水中環(huán)境的信息并發(fā)送水下數(shù)據(jù)到上位機(jī),并由上位機(jī)進(jìn)行處理并顯示與存儲數(shù)據(jù),為實(shí)現(xiàn)水下養(yǎng)殖與檢測設(shè)備研究奠定基礎(chǔ)。 2. 設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制電路。 噴水推進(jìn)裝置的導(dǎo)管不僅起到了分割流場、產(chǎn)生推力增值的作用,而且可使推進(jìn)泵的葉輪在均勻的流場中工作,在高速范圍內(nèi)有更好的抗空泡性能,因而達(dá)到更高的效率。美國是最先發(fā)展水下機(jī)器人的國家,他們掌握著水下機(jī)器人較高的技術(shù)水平。wirelessmunicationII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(jì)(論文)緒論隨著人類社會科學(xué)技術(shù)的不斷開拓與創(chuàng)新,人類不得不加強(qiáng)水資源的進(jìn)一步開發(fā)和利用以滿足人類生活生產(chǎn)的需要,以此來保證人類未來的生活能夠更加舒適,因此我們就更加需要深入的了解水的基本特性才能對水資源進(jìn)行更深入的開發(fā)拓展和創(chuàng)新利用。Machine)AbstractProvides data acquisition platform environment monitoring underwaterwalking platform research for aqua The search of underwater walking platform provides data acquisition platform for the environment of aquaculture. It has important significance to improve the quality of aquaculture. This paper designs the structure of underwater walking STC pany ’s STC89C52microcontroller as the core control unit,realizing the moving control of underwater walking platform ,such as walking straight, turn around and wireless receiving and sending,achieving the munication of pc and underwater walking platform,the moving control of underwater walking platform and gathering underwater data and sending data to pc and other design is mainly posed of L298N motor,LM2596 voltage regulator module, MG995 servo motor, MCU minimum system wifi receiving order of pc to control L298N motor, it drives turbine to walking underwater. The Steering engine below engine body drives empennage to control direction. The engine body ’left steering engine drives left wing diving. The engine body ’right steering engine drives right wing ing up. The underwater experiment proves that this design can be carried out in basic moving function.Keywords:該設(shè)計(jì)主要由L298N電機(jī)驅(qū)動、LM2596穩(wěn)壓模塊、MG995舵機(jī)、單片機(jī)最小系統(tǒng)等模塊組成。通過無線接收和發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)上位機(jī)(PC)與水下行走平臺的通訊、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)等功能。(Loweractuator。對于水下行走平臺的設(shè)計(jì)業(yè)有不同層次的研究,目前相對來說較為成熟穩(wěn)定的水下機(jī)器人主要有仿生魚形、橢圓形、圓筒形等幾種形式。還有另外一種推進(jìn)器方式是噴水式助推器,噴水推進(jìn)器利用推進(jìn)泵噴出水流的反作用力作為動力。要求選擇合適的水下平臺材料,以及機(jī)構(gòu)形狀設(shè)計(jì),并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn),以確定哪種材料是最合適的,哪種形狀結(jié)構(gòu)式最可行的,確立具體的水下行走的整體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括水下平臺外殼設(shè)計(jì)與內(nèi)部硬件設(shè)計(jì)和內(nèi)部電路設(shè)計(jì)。在絕大多數(shù)場合,傳統(tǒng)電子系統(tǒng)智能化、自動化的要求并不是很復(fù)雜,8位單片機(jī)完全可以解決問題。方案比較:方案一中L298N驅(qū)動是ST公司生產(chǎn)的一種電壓承受等級相比較高、電流相比較大的電機(jī)驅(qū)動芯片。方案一:采用垂直方向渦輪轉(zhuǎn)動的反作用力推動水下平臺下潛,其實(shí)物如圖21所示。 圖 22氣囊式潛水實(shí)物圖圖 23舵板式潛水圖方案比較:方案一中在垂直方向安裝渦輪的方式需要渦輪的驅(qū)動電機(jī)具有足夠的扭矩以及轉(zhuǎn)速,性能要求較高,在實(shí)際的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)內(nèi)置電池不足以同時(shí)為三部渦輪電機(jī)提供足夠的扭矩來推動水下平臺下潛,且電機(jī)消耗過大導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。在外部下側(cè)夾帶負(fù)重腔,可以隨時(shí)添加或除去配重物體,方便在調(diào)試階段,以及在不同水質(zhì)不同密度下隨時(shí)改變自身密度,改變潛浮的初始位置。圖 26 RWF1無線模塊方案二:采用NRF2401無線模塊進(jìn)行上位機(jī)與下位機(jī)的通訊工作。在水下平臺前方左右兩側(cè)安裝可以正反轉(zhuǎn)的渦輪,通過渦輪轉(zhuǎn)動推動水流,產(chǎn)生反作用力從而推動水下平臺配合主渦輪助推器完成水下平臺轉(zhuǎn)向。L298N則作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),帶動渦輪轉(zhuǎn)動,推動水下平臺前進(jìn)。電路原理圖及實(shí)物如圖41所示:圖 41穩(wěn)壓電源模塊原理圖及實(shí)物圖由于水下阻力較大,渦輪推動水下平臺前進(jìn)過程中,需要電機(jī)能夠提供充足動力,且不能因轉(zhuǎn)速過快導(dǎo)致電流過大而燒壞電機(jī)以及驅(qū)動。其電路原理圖如圖44所示:圖 44 STC89C52單片機(jī)原理圖鑒于水下平臺在水下運(yùn)行,信號的傳送需要非常穩(wěn)定以保證系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行,SRWF1系列無線模塊傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到2000米,且為串口通信方式,編寫程序方便使用簡單,使用的I/O僅有TXD和RXD,操作方便。位置判斷下潛或上浮下潛上浮圖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在助推器的推動下,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(shí),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(gè)舵機(jī)導(dǎo)致耗電量較大,因此續(xù)航能力下降,試驗(yàn)過程中氣囊式潛水由于氣密性要求較高,多次試驗(yàn)均有進(jìn)水現(xiàn)象出現(xiàn)。其外觀CAD如圖所示: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(gè)20ms的時(shí)基脈沖,~。// 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(gè)寄存器)前兩個(gè)就是溫度a=ReadOneChar()。該設(shè)計(jì)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