【正文】 圖 211 顯示模塊： 128 64 電路圖第 2 章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 13 14 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序設(shè)計流程圖 本系統(tǒng)設(shè)計流程圖如下所示： 圖 31 系統(tǒng)軟件主流程圖 I N T O 中 斷 觸 發(fā)感 測 模 塊 傳 輸 前 方 信 號反 饋 值 是多 少 ？依 據(jù) 所 測 值 選 擇 避 障 函 數(shù) 執(zhí)行有障礙物前 進(jìn)等 待無障礙物淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計 12 15 系統(tǒng)主程序設(shè)計 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INTT0 。 其原理圖如下圖所示： 圖 29 連接模塊： TLP5214 電路圖第 2 章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 11 11 電機(jī)驅(qū)動模塊 此模塊的主要作用的驅(qū)動直流電機(jī)，讓直流電機(jī)有足夠的動力。因此不采取這一方案。 邏輯模塊 在感測模塊和單片機(jī)中斷接口之間，需要經(jīng)過電平的邏輯處理，信息才能被單片機(jī)所感知。 傳感器 7 置于機(jī)器人正前方朝前的光敏電阻傳感器，用于尋找光源。 其原理圖如下圖所示 ： 圖 24 供電電源及穩(wěn)壓模塊 第 2 章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 7 7 傳感器模塊 整個機(jī)器人共采用了 9 個傳感器，分布在整個機(jī)器人的不同部位，相互配合 起不同的作用，見圖 25。故放棄了這一方案。 2 個電機(jī)分別獨(dú)立控制其左右兩邊的車輪，靠兩邊電機(jī)的轉(zhuǎn)速的不同來實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎功能 ，還可讓其原地轉(zhuǎn)彎，便于控制。在外太空進(jìn)行星球表面的探測，使用這種自主移動機(jī)器人，可以增加探測的可靠性，降低風(fēng)險。為了在火星上進(jìn)行長距離探險，又開始了新一代樣的研制，命名為 Rocky7，并在 Lavic 湖的巖溶流上和干涸的湖床上進(jìn)行了成功的實驗。我國科學(xué)家對機(jī)器人的定義為機(jī)器人是一種自動化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)調(diào)能力，是一種具有高度靈活性的自動化機(jī)器 ”日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會把工業(yè)機(jī)器人定義為 “一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器的，能夠轉(zhuǎn) 動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機(jī)器 ”。新機(jī)型、新功能不斷涌現(xiàn)且機(jī)器人涉及到人的概念，各國關(guān)于機(jī)器人都有自己的定義。美 國 航 空 航 天 局 NASA 研制的活性探測移動機(jī)器． Ksojourner 首次登上活性執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)，利用移動機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行空間探測和 開發(fā)成為 21 世紀(jì)全球各主要國家開展科技和空間資源競的主要目標(biāo)。具有避障功能移動機(jī)器人擁有相當(dāng)高的社會價值，不僅可以代替人們在有輻射、有粉塵、有毒等環(huán)境智能化作業(yè)，還可以廣泛用于科學(xué)考察、地質(zhì)勘探、災(zāi)難營救等多個 領(lǐng)域，對人類了解地球、征服自然、探索宇宙具有重要意義此外在軍事領(lǐng)域與航空航天需要這種技術(shù)，用于軍事偵察、排雷除險和無人作戰(zhàn)等，以次提高我軍的綜合作戰(zhàn)能力?，F(xiàn)在單片機(jī)種類繁多，各有各的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合具體情況恰當(dāng)選擇單片機(jī)型號也是非常重要的，在此系統(tǒng)中 采用 STC89C52 為主控模塊芯片，選此芯片的理由是： (1) 與 MCS51 單片機(jī)完全兼容：指令兼容，引腳兼容高保密性：無法讀出，因此無法解密； (2) 超強(qiáng)抗干擾能力：電源、 I/O 接口、時鐘均有抗干擾措施； (3) 高可靠性： 主控模塊感 測 模 塊邏 輯 模 塊電 機(jī) 驅(qū) 動 模 塊小 車 電 機(jī)液 晶 顯 示 模 塊淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 4 4 ① 寬電壓范圍，不怕電源波動 5V 產(chǎn)品 ～ 6V； ② 寬溫度范圍：－ 400C～ 850C； (4) 低電磁輻射： ① 可禁止 ALE 輸出，降低輻射； ② 可選 6 時鐘 /機(jī)器周期，降低晶振頻率，降低輻射； ③ 單片機(jī)時鐘振蕩器增益可設(shè)為 1/2； (5) 超低功耗： ① 掉電模式典型功耗： ≦ 1uA，可由外中斷喚醒； ② 空閑模式典型功耗： 2mA； ③ 正常 工作典型功耗： 4 mA～ 7 mA； ④ 可在線編程，節(jié)約投資； ⑤ 強(qiáng)驅(qū)動能力，無論灌電流還是拉電流，均優(yōu)于 MCS51 單片機(jī)； ⑥ 高速度，最高晶振達(dá)到 90MHZ； (6) 內(nèi)部資源更豐富，與 MCS51 單片機(jī)相比增加了： ① T2 定時 /計數(shù)器； ② 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM 增加了 1～ 8 倍； ③ 自帶 A/D 和 PWM； ④ 有 P4 口； 主控模塊電路 圖 2－ 2 系統(tǒng)核心 STC89C52 連接電路圖 第 2 章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 5 5 電機(jī)控制 本機(jī)器人采用了雙電機(jī)雙輪驅(qū)動的小車作為其底座。而且避障機(jī)器人極易把拖在地上的電線識別為障礙淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 6 6 物，人為增加了不必要的障礙。故采用了此方案。 傳感器 5 置于機(jī)器人底座下方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測地面的引導(dǎo)線，原理同傳感器 3。 此外，為了清楚直觀地觀察到各傳感器的工作狀態(tài)，電路中還專門為每個傳感器設(shè)計了工作指示燈，實時顯示每個傳感器的工作狀態(tài)。而我們由于采用普通直流電機(jī)作為原動力，制動距離至少需要10cm。 光電開關(guān)排列如圖所示： 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 10 10 圖 28 光電開關(guān)示意圖 連接模塊 此模塊的主要作用是，連接單片機(jī)和電機(jī)驅(qū)動模塊，并消除干擾，讓單片機(jī)能夠準(zhǔn)確的控制電機(jī)驅(qū)動模塊，在此采用了一集成了四個光耦的集成電路TLP5214，而不采用單個 的光耦，且一個集成電路也顯得更美觀，價錢也不高，市場上也容易買到。第 2 章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 13 13 方案 2：采用液晶顯示 用 12864 的液晶屏作為顯示器件，可以顯示機(jī)器人行駛的方向，機(jī)器人行駛過的路程，機(jī)器人行駛過的時間等等，最重要的是液晶能夠顯示漢字，提供的信息非常直觀，故采用此方案。等待外部中斷 INTT0: MOV A,00H 。是 000，左前中都有障礙物，轉(zhuǎn) LOOP1 CJNE A,01H,LOOP2 。直流電機(jī) 2 高電平脈沖的個數(shù) ZHENG1 BIT 。電機(jī) 2 高電平脈沖賦初值 ，與電機(jī) 1 相同 MOV COUNTER1,01H 。定時器 200us 產(chǎn)生一次溢出 MOV TH0,38H 。如果等于高電平脈沖數(shù)第 2 章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 18 18 MOV CY,ZHENG1 。是否反轉(zhuǎn) SETB 。如果等于周期數(shù) MOV COUNTER2,01H 。命令 /數(shù)據(jù) 128*64: CLR RET 。液晶寫數(shù)據(jù) SETB RS CLR RW SETB EN MOV P0,COM LCALL DELAY10MS CLR EN RET DELAY10MS: ?，F(xiàn)在單片機(jī)種類繁多，根據(jù)具體情況選擇合適的單片機(jī)是非常重