【正文】 i=5000。 d=abs(a)。 p1^3=0。 /*長距離運(yùn)動(dòng)*/}void left(void) /*用于找球*/{ p1^1=1。j2。（1）移動(dòng)方式方面：目前所使用的2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪方式都只有兩個(gè)自由度，還不能實(shí)現(xiàn)任意定位和定向，若4個(gè)輪子都具備獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向能力，則可實(shí)現(xiàn)全方位的運(yùn)動(dòng)，大大增加其靈活性。 /*提取灰度傳感器的值*/a=ac[0]ac[1]。 /*判斷傳感器的值*/ b=abs(a)。 p1^3=0。 pwm2()； /*短距離運(yùn)動(dòng)*/}（3）輪心右轉(zhuǎn)void right(void) /*用于找球*/{ p1^1=0。j2。 /*存放灰度傳感器的數(shù)值*/ uchar idata ad[2]。在機(jī)器人足球比賽過程中，機(jī)器人的無線通信協(xié)議采用廣播式通信方式。通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。圖215（a）是一個(gè)占空比為10%的PWM輸出，即在信號(hào)周期中，10％的時(shí)間通，其余90％的時(shí)間斷。9V電池就是一種模擬器件，因?yàn)樗妮敵鲭妷翰⒉痪_地等于9V，而是隨時(shí)間發(fā)生變化，并可取任何實(shí)數(shù)值?？紤]到機(jī)器人控制電路需要穩(wěn)定可靠的電源，本次設(shè)計(jì)才用了雙電池供電模式，二節(jié)9V電池用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。START與ALE可連接在一起通過程序輸入一個(gè)正脈沖啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。由于碰撞開關(guān)安裝高度大于球的直徑，不會(huì)造成球碰到碰撞開關(guān)而造成誤操作。 。Q |0O。該引腳有復(fù)用功能，Vpd為備用電源輸入端，防止主電源掉電。INTEL的MCS51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式。其靈活性穩(wěn)定性都比較好。圖11足球車機(jī)器人的算法Figure 11 soccer robot vehicles algorithm然而在這一過程中最關(guān)鍵的一步是把球攻進(jìn)正確的球門，其難點(diǎn)在于找球的傳感器與地面方向的傳感器是相互獨(dú)立的兩套系統(tǒng)，怎樣才能讓機(jī)器人判斷當(dāng)前狀態(tài)是找球過程還是在帶球進(jìn)攻過程。單片機(jī)價(jià)格低廉，體積小巧，一般為20引腳或40引腳封裝，其中包括了中央處理器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器輸入輸出設(shè)備。電氣設(shè)計(jì)要求具有以下功能：無線數(shù)字接收、電動(dòng)驅(qū)動(dòng) 及調(diào)速、紅外檢測、障礙、智能協(xié)調(diào)控制等。同時(shí)又是人工智能技術(shù)的一個(gè)理想突破點(diǎn)。 足球機(jī)器人小車系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能好壞對整個(gè)起著至關(guān)重要的作用。在機(jī)器人足球比賽中，場地為室內(nèi)光滑平整地面，非常適合車輪運(yùn)動(dòng)，因此本設(shè)計(jì)選用車輪式運(yùn)動(dòng)方式。紅外元件所接收的信號(hào)，根據(jù)情況的需要，要進(jìn)行模擬數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，因此需要A/D轉(zhuǎn)換芯片，A/D轉(zhuǎn)換的選擇要根據(jù)所選用的單片機(jī)來確定。2．2機(jī)器人的車輪配置和操舵方式常用的車輪配置有多種：二輪配置、三輪配置、四輪配置等幾種二輪配置通常是在自行車等些簡單的要求不高的機(jī)械中運(yùn)用，顯然不合適我們的足球機(jī)器人。中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 %H*ANEu,! (/EA)/Vpp（31腳）：/EA端接高電平時(shí)，CPU取指令從片內(nèi)程序存貯器自動(dòng)順延至片外程序存貯器。4pPb(|pcd | ～（10～17腳）：8位準(zhǔn)雙向I/O口?；叶葌鞲衅饔煞瓷涫郊t外光電判讀器組成，即一個(gè)紅外發(fā)光管和紅外三極管并排綁定構(gòu)成，其電路圖如圖27所示：圖27 判斷進(jìn)攻電路原理圖Figure 27 schematic circuit judge attack當(dāng)?shù)孛婊叶茸兓瘯r(shí)，對紅外光的反射量隨之變化，白色對紅外光反射力強(qiáng)，輸出電壓高；黑色對紅外光吸收力強(qiáng)，輸出低電壓。上升沿復(fù)位0809，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器。單電池組：用一組電池同時(shí)給控制電路和驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。L298還有過熱自動(dòng)關(guān)斷功能，并有反饋電流檢測功能。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。通斷循環(huán)周期與負(fù)載對開關(guān)狀態(tài)變化的響應(yīng)時(shí)間相比必須足夠短。模塊15腳(發(fā)射允許端)接為高電平，禁止發(fā)射功能，16腳(接收允許端)接為低電平，使能接收功能。 /*找球傳感器的值*/void abc0809_2(uchar idata *x)。 ad_dr=amp。 /* 由電機(jī)旋轉(zhuǎn)邏輯表得*/ p1^2=0。 p1^4=1。圖31 找球程序流程圖Figure 31 flow chart to find the ballvoid find(void) /*找球子程序*/{ uchar a,b。在兩個(gè)灰度值大小比較時(shí)，與紅外傳感器有類似的問題需要注意：相減時(shí)出現(xiàn)負(fù)數(shù)時(shí)需要調(diào)整為相反數(shù)；判斷相等時(shí)有傳感器誤差存在，需要設(shè)定閾值，差值小于閾值即認(rèn)為相等。 測試結(jié)果：機(jī)器人能在40CM距離左右發(fā)現(xiàn)球，在向球運(yùn)動(dòng)過程中，前半段由于基礎(chǔ)電壓小，差值小于閾值，直線前進(jìn)；當(dāng)靠近球時(shí)，電壓增大，差值大于閾值，機(jī)器人左右調(diào)整方向，逐漸靠近小球。機(jī)器人的外形結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要改變，并實(shí)現(xiàn)一定功能，本設(shè)計(jì)中的“持球探測臂”就是通過機(jī)器人的外形實(shí)現(xiàn)功能，大大簡化了軟件程序的算法，是本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處。 ad_dr=amp。 p1^3=1。pwm2()。 }}void attack(void) /*進(jìn)攻子程序*/{ uchar a,d。 delay(4)。 /*延時(shí)100us*/ p1^4=0。 /*用碰撞時(shí)用*/}void delay(int a) /*延時(shí)子程序*/ { int i。 p1^2=0。 p1^4=0。}}void abc0809_2(uchar data *x) /*提取灰度傳感器值的函數(shù)*/{ uchar i 。參考文獻(xiàn)[1] 東北大學(xué)機(jī)器人研究室微型足球機(jī)器人設(shè)計(jì)與開發(fā)—連載，機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，1999年 （5）；28—29 [2] 胡新宇，：高等教育出版社. 2006，7988[3] . 北京：，1925[4] 8051 管腳資料Intel公司提供芯片資料[5] L298N Description,ST公司提供芯片資料[6] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2005，194199[7] . 北京：，176178 [8] ADC0809芯片, TEXAS INSTRUMENTS公司提供芯片資料[9] 王建國，寧改娣. 51系列單片機(jī)及C51程序設(shè)計(jì). 北京：，2832 [10] . 北京：，103109 附 錄： （A0）（A1）4. 總體程序代碼如下include include define IN0 XBYTE[0xFEF8] /* 0通道的絕對地址*/define IN1 XBYTE[0xFEFA] /*2通道的絕對地址*void abc0809_1(uchar idata *x)。 測試結(jié)果：機(jī)器人在直行碰撞墻壁后，順利進(jìn)入中斷服務(wù)程序，倒退并調(diào)頭，之后中斷返回繼續(xù)直行。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。} /*左轉(zhuǎn)*/else{ right()；} /*右轉(zhuǎn)*/}本設(shè)計(jì)的碰撞避讓系統(tǒng)，是通過51單片機(jī)的中斷控制功能實(shí)現(xiàn)的。 }}進(jìn)攻方向的判斷是根據(jù)對面灰度的增減比較來進(jìn)行的。 /*當(dāng)后退后在旋轉(zhuǎn)調(diào)頭*/}找球的過程是通過對左右兩個(gè)紅外傳感器的電壓數(shù)字量比較實(shí)現(xiàn)的。 p1^4=1。}}機(jī)器人在實(shí)際運(yùn)用中，需要作出的動(dòng)作有：前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，其中，左右轉(zhuǎn)可以根據(jù)需要分別有以車身中心為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)和以車輪為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。 /*取找球傳感器的數(shù)值*/}void abc0809_1(uchar data *x) /*提取找球傳感器值的函數(shù)*/{ uchar i 。接線電路見圖217。（3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬，可達(dá)1：10000左右。例如，假設(shè)供電電源為9V，占空比為10%。 模擬電壓和電流可直接用來進(jìn)行控制，如對汽車收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。為使電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)，應(yīng)接通三極管A和D,對電機(jī)而言，其電壓右負(fù)左正；逆時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)接通三極管B和C,對電機(jī)而言，其電壓左負(fù)右正。OE： 輸出允許控制信號(hào)。(5)A/D轉(zhuǎn)換部分硬件電路[7]A/D數(shù)模變換是把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。QeT7 ]q(|Ew ～（39～32腳）：訪問片外存貯器時(shí)作為低八位地址線和八位數(shù)據(jù)線（復(fù)用）。Z}* vgKrF ALE/（/PROG）（30腳）：地址鎖存信號(hào)端。g8 j)5u Vcc（40腳）：主電源接＋5V :xloO/l 2個(gè)操舵輪需要同一個(gè)操舵機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向，增加了操舵轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，同時(shí)為了減少后輪摩擦損耗，配備了差動(dòng)齒輪裝置，增加了機(jī)構(gòu)復(fù)雜性。然而筆者查閱過一些相關(guān)資料，一直沒有找令人滿意的算法解決方案。通過對比賽規(guī)則的解讀可以發(fā)現(xiàn)，對于球和場地基板的設(shè)計(jì)是該項(xiàng)比賽中最具特色內(nèi)容，它對機(jī)器人的核心設(shè)計(jì)―傳感器以及比賽的方式產(chǎn)生了決定性的影響。機(jī)器人在地面上移動(dòng)的方式通常有三種：車輪式、履帶式和步行式。本次設(shè)計(jì)從最基本的硬件開發(fā)做起，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，設(shè)計(jì)依然采用MCS51單片機(jī)作為足球機(jī)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目錄摘要 1Abstract 21 足球機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 1 1 1 1 2 2 32 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)及硬件電路設(shè)計(jì) 7 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)方式設(shè)計(jì) 72．2機(jī)器人的車輪配置和操舵方式 7 硬件電路設(shè)計(jì) 8 8[3] 9 12 16 213 足球機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì) 23 A/D轉(zhuǎn)換器的讀寫控制模塊[8] 23 24 24 運(yùn)動(dòng)控制模塊 24 26 26 26 27 28 28 進(jìn)攻程序模塊流程圖 29 用C語言編寫的程序代碼 30 31 31 31 32 324 功能測試 34 34 找球功能模塊測試 34 34 方向判斷功能模塊測試 345 設(shè)計(jì)總結(jié) 35 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新之處 35 35參考文獻(xiàn) 36附 錄 37致 謝 431 足球機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)機(jī)器人競賽是近年來國際上迅速開展起來的一種高科技對抗活動(dòng)，足球機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì)它涉及人工智能、智能控制、機(jī)器人、通訊、傳感及機(jī)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域的前沿研究和技術(shù)融合。車輪式移動(dòng)是最常見的一種地面行進(jìn)方式。該元件由紅外發(fā)光