【正文】 ? 測試結(jié)果：由白向黑行進時，機器人判斷方向為正確進攻方向 ，繼續(xù)前進；由黑向白行進時，機器人發(fā)現(xiàn)方向錯誤，掉頭前進。而把他們聯(lián)系在一起的橋梁則是前中提到的持球探測壁以及其上的持球傳感器。 d=abs(a)。 if(ab[0]==0||ab[1]==0) { xuanzhuang()； } /*調(diào)用原地旋程序 */ elseif(b2) { line()； } /*直線長行走 */ elseif(ab[0]ab[1]) { life()。 p1^4=1。 /* 由電機旋轉(zhuǎn)邏輯表得 */ p1^2=0。i++) { do{*ad_dr=i x[i]=*ad_dr。 /*存放最原始灰度傳感器的值 */ abc0809_2(ad)。上位機通過無線通信設(shè)備，每隔 20 ms～ 30 ms 發(fā)出一幀數(shù)據(jù) (規(guī)劃場上所有機器人運動的控制命令 )，每個機器人 全部接收，然后機器人根據(jù)自己的地址編號 (機器人ID 編碼 )，從數(shù)據(jù)串中確定出發(fā)給自己的命令。 在電機控制電機 PWM 系統(tǒng)在很多方面有較大的優(yōu)越性： （ 1） 主電路線路簡單，需用的功率器件少。圖 (b)和圖 (c)顯示的分別是占空比為 50%和 90%的 PWM 輸出。與此類似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。 (3)電機的驅(qū)動與控制 本次設(shè)計采用了 H橋式電機驅(qū)動電路 直流 H 橋功放電路是用于控制直流電機雙向運動的基本電路，該電路使電機在單電源供電下可以雙向運轉(zhuǎn) 。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束標志輸出端。 電路和前的最小系統(tǒng)電路連在一起。 (4)輸入 /輸出引腳 P0、 P P2 和 P3 口 ～ （ 39～ 32 腳）：訪問片外存貯器時作為低八位地址線和八位數(shù)據(jù)線（復用）。片內(nèi)是一個振蕩電路反相放大器的輸出端。 圖 22 四 輪 典型配置二 Figure 22 The four typical configuration 圖 22 的 配置方式是常見的所謂汽車配置方式，車的穩(wěn)定性較高。 怎樣解決找球程序和進攻方向判斷程序的銜接，避免烏龍球 和無效的進攻，這是算法設(shè)計要解決的重要問題。 電機選擇方面，考慮到機器人本身自重不大，必且場地尺寸有限，可選用小型直流伺服電機，可用電樞 電壓作為速度控制信號，但必須加裝減速箱以適應低轉(zhuǎn)速和大扭矩的應用環(huán)境。上層板是 CPU 板 、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、 放置電機驅(qū)動及接口電路 、 無線接電路 等主要控 制電路 ；中層板是驅(qū)動及檢測板，放置電機驅(qū)動線路及紅外檢測線路；底層板是電源與電機板，放置兩路電源，兩套電機及減速系統(tǒng)，兩個主動輪和兩個從動輪用于保持小車的穩(wěn)定運行以及場地灰度檢測傳感器，還有前端控球部件等。同時又是人工智能技術(shù)的一個理想突破點。 21 3 足球機器人的軟件設(shè)計 26 因此本次設(shè)計采用集成度較高的 8051 單片機為核心來設(shè)計電路，它集成度高、性能穩(wěn)定、價格低、外圍擴展電路豐富、開發(fā)周期短等特點。因此選用單片機為核心的控制器件，小型直流電機作為動力驅(qū)動，可以達到比賽的要求。 對比賽過程的規(guī)則進行分析后發(fā)現(xiàn)，比賽的進行與真實的足球比賽的思維過程是一致的，機器人需要完成下述動作循環(huán) （如圖 11）。 圖 21 四 輪 典型配置一 Figure 21 allocation of a typical fourwheel 如圖 21 組合為前后輪為萬向腳輪，左右兩輪為獨立驅(qū)動輪，其自轉(zhuǎn)中心于車體中心重合，適于在狹窄 場地運行。 INTEL 的 MCS51 系列單片機采用的是哈佛焦作大學畢業(yè)設(shè)計 2 動力驅(qū)動及硬件電路設(shè)計 10 結(jié)構(gòu)的形式 。 (/EA)/Vpp（ 31腳）： /EA端接高電平時， CPU 取指令從片內(nèi)程序存貯器自動順延至片外程序存貯器。輸入到 AD轉(zhuǎn)換芯片進行轉(zhuǎn)換。 ALE：地址鎖存控制信號?？梢允箼C器人的重量減輕，成本降低。 為保證 L298 正常工作， 本次設(shè)計 加裝二極管 反饋電路 ，如圖 212所示： 圖 212 L298封裝模型 Figure 212 L298 model package 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 2 動力驅(qū)動及硬件電路設(shè)計 18 L298驅(qū)動雙電機的電路連接圖 如圖 213： 圖 213 L298驅(qū)動雙電機的電路連接圖 Figure 213 L298 motordriven doubleconnection of the circuit 電機控制邏輯 見 表 21： Vss=5V 芯片電源電壓， Vs=18V 電機動力電壓 表 21 電機控制邏輯 Table 21 motor control logic IN1 IN2 IN3 IN4 M1 M2 1 0 1 0 正 反 0 1 0 1 反 反 1 0 0 1 正 反 0 0 0 0 急停 急停 電機調(diào)速方面采用 PWM 脈沖調(diào)速 [6] 脈寬調(diào)制 (PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 PWM 進行編碼。要想取得調(diào)光燈 (但保持點亮 )的效果，必須提高調(diào)制頻率。模塊 12 腳 RXD 端 為接收到的數(shù)據(jù)信息， 11腳為載波測試端，該端為低時 12 腳的數(shù)據(jù)有效 。 /*灰度傳感器的值 */ void main (void) { uchar idata ab[2]。IN1。 p1^3=0。 pwm2()； /*短距離運動 */ p1^1=1。 abc0809_1(ab)。 圖 32 進攻判斷 Figure 32 attack judgment 進攻程序模塊流程圖 進攻程序模塊流程圖 如圖 33 所示： 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 3 足球機器人的軟件設(shè)計 30 圖 33 進攻流程圖 Figure 33 offensive flow chart 用 C 語言編寫的程序代碼 void attack(void) /*進攻子程序 */ { uchar a,d。 EX0 為外部中斷 0 允許位， EX0=1 時允許。 ? 測試軟件：方向判斷程序模塊。 本設(shè)計屬于第一 次嘗試，許多功能還不夠完善，結(jié)構(gòu)也過于簡單。當 =0 時，執(zhí)行找球程序，當 =1 時，執(zhí)行進攻程序。 MCS51系列單片機有 5 個中斷源，可分為 2 個中斷優(yōu)先級。在接近白色的區(qū)域，對紅外光的反射量大，光電判讀器即灰度傳感器的輸出電壓高，在接近黑色區(qū)域，輸出電壓則低。當球在左前方時，左紅外傳感器接收光量大于右紅外，電壓數(shù)字量也大于右紅外，這時控制機器人向左轉(zhuǎn)。 pwm2()。其工作原理為，通過 8051 的 P1 口向電機驅(qū)動芯片 L298 傳送 4位的控制信號控制左右兩個電機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)， 同時在單片機一個引腳輸出 PWM 波型來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速 完成動作。 uchar idata *ad_dr。 采用成熟的商業(yè)化的無線通信模塊 BIM418(433)F，對于縮短開發(fā)周期、確保通信系統(tǒng)的高度可靠性具有重要意義。 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 2 動力驅(qū)動及硬件電路設(shè)計 21 （ 4） 若與快速響應的電動機配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應快，動態(tài)抗擾能力強。 圖 a 圖 b 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 2 動力驅(qū)動及硬件電路設(shè)計 20 圖 c 圖 215 三種不同的 PWM信號 Figure 215 three different PWM signal 圖 216 是一個可以使用 PWM 進行驅(qū)動的簡單電路。在簡單的模擬收音機中，音量旋鈕被連接到一個可變電阻。 通過改變不同的三極管導通狀況，可改變電機兩端電壓，達到反轉(zhuǎn)目的。當 OE=1 時，打開三態(tài)門，數(shù)據(jù)線被解鎖，把內(nèi)部轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送往總線上。從而來處理模擬信號 。負載能力為 3個 LSTTL 門。 (3)控制信號 RST/Vpd、 ALE/(/PROG) 、 / PSEN 和 (/EA)/Vpp RST/Vpd（ 9 腳）：復位端。對每個部分的器件選用，主要功能以及各部分所組合成的總體系統(tǒng)作了分析介紹。而本設(shè)計這是利用了外形可以自行設(shè)計的優(yōu)勢，通過加裝了一個 “ 持球探測臂 ” 來解決算法上找球程序和進攻方向判斷程序的銜接的問題。紅外線波長介于可見光和無線電波之間，大約 — 1000nm，而光電傳感器其所用到的波長選擇在近紅外區(qū)，即 — 1000nm。正因如此，步行移動方式在機構(gòu)和控制上是最復雜的，技術(shù)上也還不成熟，不適于在要求靈活和可靠性高的比賽中。 24 找球程序模塊 本次設(shè)計從最基本的硬件開發(fā)做起，在原有的基礎(chǔ)上進行了一系列的改進，設(shè)計依然采用 MCS51 單片機作為足球機器人的微處理器，它結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，引腳數(shù)量多。 vehicle of munication, using a BIM418 (433)F wireless transceiver modules, the robot soccer team as a whole with more understanding. Clanguage software used to prepare for the future of the trolley system to lay a foundation for improving the increase. Keyword: Robot Soccer car, SCM, PWM speed control, A / D DAC 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 目錄 3 目 錄 摘要 16 無線電線通訊接收系統(tǒng) 35 本設(shè)計的優(yōu)點及創(chuàng)新之處 目前，國際上推出了各種不同類型的機器人比賽，如機器人足球、機器人舞蹈、機器人相撲、機器人投籃等，其中尤以機器人足球比賽最為引人注目。它的缺點是對路面要求較高，適于平整硬質(zhì)路面。紅外接收管可用上述光電二極管或三極管。足球機器人也不例外，因此為機器人找一個好驅(qū)動方式，是必需的。 中斷系統(tǒng) 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時 /計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級的優(yōu)先級別選擇。該引腳有復用功能， 為片內(nèi)程序存貯器編程（固化）的編程脈沖輸入。 (2)控球判傳感器 控球判斷傳感器也是一只紅外三極管，安裝在控球探測臂上，感光方向為正下方 見前面的模型中 其原理同上，因只需判斷持球與否連個狀態(tài)，所以不需要 AD轉(zhuǎn)換比較，輸出量為數(shù)字量直接輸入到單片機 口進行判讀。 DB0~DB7： 8 位數(shù)字量輸出端。 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 2 動力驅(qū)動及硬件電路設(shè)計 16 圖 29 A/D轉(zhuǎn)換電路圖 Figure 29 A / D converter circuit 電源供應部分 (1)穩(wěn)壓塊