【正文】 ............ I Abstract .............................................................................................................................................II 緒論 ............................................................................................................................................. 1 選題背景及研究意義 ............................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 ................................................................................................................... 1 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo) .................................................................................................................... 2 方案及論證 .................................................................................................................................. 4 控制單元模塊 ........................................................................................................................ 4 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊 ........................................................................................................................ 4 電源模塊 ............................................................................................................................... 5 潛浮方式 ............................................................................................................................... 5 配重方式 ............................................................................................................................... 7 無線模塊 ............................................................................................................................... 8 水下平臺(tái)轉(zhuǎn)向部分設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 9 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ..............................................................................................................................11 系統(tǒng)總體硬件電路設(shè)計(jì) .........................................................................................................11 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 12 系統(tǒng)各部分硬件設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 14 穩(wěn)壓電源模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 14 驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 14 溫度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 15 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 15 無線模塊設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 16 下潛方式部分設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 17 上位機(jī)部分設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 19 系統(tǒng)整體外觀部分設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 20 系統(tǒng)整體密封防水部分設(shè)計(jì) ................................................................................................. 21 系統(tǒng)各部分軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 22 無線模塊及串口通訊程序設(shè)計(jì) ............................................................................................. 22 轉(zhuǎn)向舵機(jī)部分程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 23 DS18B20 溫度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì) ......................................................................................... 24 結(jié)論與建議 ................................................................................................................................ 27 結(jié)論 .................................................................................................................................... 27 創(chuàng)新點(diǎn) ................................................................................................................................ 27 建議 .................................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn)： ...................................................................................................................................... 28 致謝 ................................................................................................................................................ 29 附錄 ................................................................................................................................................ 33 I 水下行走平臺(tái)設(shè)計(jì) (下位機(jī)部分 ) 摘 要 水下行走平臺(tái)的研究為水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境監(jiān)控提供了數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，對(duì)提高養(yǎng)殖質(zhì)量有重要 意義。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 國(guó)外水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展相對(duì)于國(guó)內(nèi)來說 起步比較 早 發(fā)展比較快速，而且技術(shù) 比較先進(jìn)，其中是以美國(guó)、日本以及西方歐洲等的發(fā)達(dá)國(guó)家為主 。 需要設(shè)計(jì) 水下平臺(tái) 行進(jìn)的推動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，及水下行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向及下沉上浮機(jī)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)， 使 整個(gè)機(jī)構(gòu)能夠穩(wěn)定在水下行走 。在實(shí)際工作中并不是都要求計(jì)算機(jī)有很高的性能 ， 工 業(yè)控制更是如此 。 方案一 :采用 LM2596 可調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓芯片作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源 方案二： 采用 LM7805 作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源 方案比較： 由于水下阻力較大，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性 要求較高，且系統(tǒng)內(nèi)部帶有三個(gè)舵機(jī)，舵機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行需要穩(wěn)定的電源 供電 ，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行， LM7805 僅可給 CPU 供電，滿足不了系統(tǒng)要求， 并且通過試驗(yàn)證明 LM7805 提供的電流不足以 給舵機(jī)提供 足夠功率 ，而 LM2596 能夠同時(shí)為三個(gè)舵機(jī)提供穩(wěn)定電壓供整個(gè)系統(tǒng) 水下平臺(tái) 的轉(zhuǎn)向使用， 因此采用LM2596 作為穩(wěn)壓模塊的穩(wěn)壓芯片， 本 系統(tǒng) 水下平臺(tái) 的電源供電模塊需要選擇方案一作為主要實(shí)施方案。 圖 24內(nèi)部負(fù)重方式圖 方案二 :采用外部負(fù)重方式。 圖 28轉(zhuǎn)向舵機(jī) 方案二 :水下平臺(tái) 轉(zhuǎn)向采用渦輪推動(dòng)的方式 。 因此穩(wěn)壓電源模塊采用直流 大功率電池 轉(zhuǎn)換 為 5V 電壓。位置，其工作流程圖如圖 48 所示： 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(duì)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