【正文】 選用 本系統(tǒng)所有芯片都需要 +5V 的工作電壓，而干電池足能提供的電壓為 的倍數(shù)的電壓，并且隨著使 用時(shí)間的延長，其電壓會逐漸下降，想要得到穩(wěn)定的 +5V工作電壓，則需要 L7805 穩(wěn)壓芯片。它可被用來驅(qū)動兩個直流電機(jī)或者是雙極性步進(jìn)電機(jī)。 PWM信號仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有 (ON)，要么完全無 (OFF)。設(shè)想一下如果燈泡先接通 5秒再斷開 5 秒 ，然后再接通、再斷開 ?? 。它 是英國 Radiometrix 公司的一款低功耗超高頻數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，載波頻率分別為 418 MHz 和 433 MHz，具有通信速率高、性能可靠、體積小的優(yōu)點(diǎn)，只接少許外圍電路即可工作，使用非常方便，既可發(fā)送又可接收。 A/D 轉(zhuǎn)換器的讀寫控制模 塊 [8] A/D 轉(zhuǎn)換的過程首先向 P0 和 P2端口輸入 AD0809 的通道 0 地址，此時(shí) ALE 地址鎖存在信號將，地址鎖存，單片機(jī)讀寫端 RD____,W__R__， OE 有高電平打開三態(tài)門，同時(shí)， STRAT 和 ALT接在 一起，程序輸入一個正脈沖啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，把內(nèi)部轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送往總路線，當(dāng) EOC 由低變高時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)換結(jié)束。 } } void abc0809_2(uchar data *x) /*提取灰度傳感器值的函數(shù) */ { uchar i 。 pwm1()。 /* 由電機(jī)旋轉(zhuǎn)邏輯表得 */ 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 足球機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì) 26 p1^2=1。 （ 3） 當(dāng)進(jìn)行閾值判斷時(shí)，差值有可能得到負(fù)數(shù)，在此情況下應(yīng)求其相反數(shù)。這個動作左右兩個灰度傳感器轉(zhuǎn)換結(jié)果之間的比較完成。該方式中 CUP 響應(yīng)中斷后不能自動清除 IE標(biāo)志位，所以中斷返回前，外部中斷源引腳上的低電平必須撤銷。 ? 測試軟件：裝入直行程序，中斷開放，中斷服務(wù)程序?yàn)榈雇搜訒r(shí) 1 秒，原地轉(zhuǎn)彎延時(shí) 1秒。 （ 2） 數(shù)值的使用 ：目前能使用的紅外傳感器只能實(shí)現(xiàn)簡單地計(jì)算比較 ， 精確的計(jì)算差值，必利 用差值對轉(zhuǎn)向進(jìn)行精確的控制， 在用差值去調(diào)整 PWM 去改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，再加入 PID 環(huán)節(jié)就會更好， 這也是改進(jìn)的方向之一。 ? 測試軟件：找球程序模塊，差值閾值 ，無紅外情況輸出電壓 。 中斷控制設(shè)置 MCS51 系統(tǒng)中斷控制由 4 個專用寄存器組成。該模塊大致分為兩個步驟，首先判斷前進(jìn)的方向是否是進(jìn)攻的方向，之后，再判斷前進(jìn)的方向是否平行于邊線正對球門。當(dāng)球在背后時(shí)，兩個紅外傳感器沒有光接收，此時(shí)以車身中心為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動，直到搜索到球?yàn)橹埂? p1^3=0。 （ 1） 直行程序 void line(void) /*用于進(jìn)攻 */ { p1^1=1。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 足球機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì) 24 for(i=0。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 足球機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì) 23 3 足球機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì) 在完成了硬件的設(shè)計(jì)之后，需要進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，對機(jī)器人的控制的思想，是直接通過軟件程序表達(dá)的。 （ 7）當(dāng)輸入信號為零時(shí)，伺服電機(jī)處于微振狀態(tài)，克服了靜摩擦力的影響，有利于改善伺服系統(tǒng)低速運(yùn)行時(shí)的平性。如果在下一個 50ms 中將開關(guān)斷開，燈泡得到的供電將為 0V。 通過以數(shù)字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。其引腳排列如圖 1中 U4 所示， 1 腳和 15 腳可單獨(dú)引出連接電流采樣電阻器，形成電流傳號。 V（ +）：正參考電壓輸入端，通常 VREF(+) 接班人 +5V 電源。 雙 積分分式 A/D 轉(zhuǎn)換器具有精度、抗擾性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但是轉(zhuǎn)換速度慢。負(fù)載能力為 3 個 LSTTL 門。 ALE/（ /PROG）（ 30腳）：地址鎖存信號端。 8051 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別 加以說明： 中央處理器 中央處理器 (CPU)是整個單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作 。利用該信號作為是否持球的判斷標(biāo)志，單片機(jī)不斷查詢該標(biāo)志位。 比賽的場地圖紙為縱向的黑白灰度漸變，這意味著機(jī)器人對進(jìn)攻方向作出正確判斷必須要能讀出場地的灰度變化信息。履帶式的優(yōu)點(diǎn)是著地面積比車輪式焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 足球機(jī)器人的總體設(shè)計(jì) 2 大，所以 對 地壓強(qiáng)??；另外與路面黏著力強(qiáng)，能吸收較小的凸凹不平，適于松軟不平的地面。 31 中斷控制設(shè)置 31 碰撞避讓程序的硬件實(shí)現(xiàn) 30 碰撞避讓程序模塊 24 運(yùn)動控制模塊 7 動力驅(qū)動部件與運(yùn)動方式設(shè)計(jì) 1 機(jī)器人移動方式的選擇 關(guān)鍵 詞 ：足球機(jī)器人小車 ； 單片機(jī) ； PWM 調(diào)速 ； A/D 數(shù)模轉(zhuǎn)換 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) Abstract 2 Abstract Soccer robots and artificial intelligence robot is a very challenging field of high technologyintensive projects, involving machinery, puter, automation, electronics, sensors, image processing, wireless works, and other hightech. At the same time artificial intelligence technology is a good breakthrough. Robot soccer, the game appears, in fact, display a national information and automation technology39。s overall strength. Soccer Robot system in many areas have a wide application, for example, universities and research institutes of teaching and scientific research, unmanned aircraft and the control group and the formation of supporting the enemy offensive and defensive bat, many domestic colleges and universities have developed machines Aside soccer studies, and since 1999, in Harbin Institute of Technology, Shanghai Jiaotong University and other colleges and universities successfully held a number of National Robot Soccer Competition, but our group of mediumsized robot soccer petition using the platform are imported from abroad, Competition can only be referred to as the socalled software on the confrontation. The basic design of the hardware development from the start, in the original on the basis of a series of improvements, the design still used as a SCM MCS51 soccer robot39。 1 Abstract 9 傳感器部分硬件電路 29 用 C語言編寫的程序代碼 34 找球功能模塊測試 34 方向判斷功能模塊測試 因此，履帶式廣泛用在各類建筑機(jī)械及軍用車輛上。要實(shí)現(xiàn)這一功能，則要用到紅外光電反射式傳感器。若該標(biāo)志位無信號反饋，則說明機(jī)器人沒有控球，執(zhí)行找球程序；若該標(biāo)位有信號反饋，則說明已經(jīng)控球，則執(zhí)行進(jìn)攻方向判斷及帶球進(jìn)攻程序。 數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) 8051 內(nèi)部有 128 個 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。訪問片外存貯器時(shí)， ALE 作低八位地址的鎖存控制信號。另外還有專門的第二功能。 考慮到這次設(shè)計(jì)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換更需要是速度的要求，我選擇了逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809 芯片作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。 V（ ）：負(fù)參考電壓輸入端， VREF（ ）接地（ GND）。 L298可驅(qū)動 2個電機(jī)， OUTl、 OUT2 和 OUT OUT4 之間分別接 2 個電動 機(jī)。此外，許多微控制器和 DSP 已經(jīng)在芯片上包含了 PWM 控制器，這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易了。如果在 1秒鐘內(nèi)將此過程重復(fù) 10次，燈泡將會點(diǎn)亮并象連接到了一個 電池 (9V 的50%)上一樣。 由于有上述優(yōu)點(diǎn)，直流 PWM 調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛， 本次設(shè)計(jì)采用了用軟件來產(chǎn)生 PWM 脈沖來實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速 。因此，軟件設(shè)計(jì)是整個設(shè)計(jì)過程中最重要的部分之一，直接關(guān)系到機(jī)器人在賽場上的表現(xiàn)。j2。 /* 由電機(jī)旋轉(zhuǎn)邏輯表得 */ p1^2=0。 p1^4=1。 找球程序有以下幾點(diǎn)值得注意。 在進(jìn)攻程序之前的找球程序模塊中，多次用到讀取 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果的程序 READ，在該程序中，每執(zhí)行一次，將讀 進(jìn) 2 個傳感器的轉(zhuǎn)換結(jié)果，其中左灰度和右灰度的轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在 數(shù)組 ac[2]兩個地址單元里。 中斷請求標(biāo)志 TCON 其中 IE0 為外部中斷零的申請標(biāo)志位。轉(zhuǎn)彎延時(shí) 秒，直行延時(shí) 秒。 （ 3） 傳感器方面：本次設(shè)計(jì)只使。 碰撞功能模塊測試 ? 測試條件：面向墻壁直行，模擬碰撞場地?fù)醢濉?IT0為外部中斷觸發(fā)方式設(shè)置位， IT0=0 時(shí)，為電平觸發(fā)方式，該方式下， CUP 每個機(jī)器周期對外部中斷源采樣，如果為低電平，則進(jìn)入中斷。 在大方向調(diào)正之后，許要調(diào)整機(jī)器人的前進(jìn)角度 ，即使前進(jìn)方向平行于邊線，正對球門。 （ 2）由 于 AD 轉(zhuǎn)換以及傳感器的誤差的存在，即使球完全正對機(jī)器人，也不可能得到兩個完全相等的電壓數(shù)字量，于是在比較時(shí)應(yīng)設(shè)一個閾值，當(dāng)左右差值小于閾值時(shí)，認(rèn)為正對足球，調(diào)用長直行；當(dāng)差值大于閾值時(shí)，再進(jìn)行左右大小判斷，調(diào)用轉(zhuǎn)彎程序。 /*短距離運(yùn)動 */ } （ 5） 后退程序 void houtui(void) /*用碰撞時(shí)用 */ { p1^1=0。 p1^4=0。 }while(P1^5==0)。最后合成一個具有完整性能和多判斷的比賽應(yīng)用程序。 無線電線