【正文】 m時，小車轉彎以避開障礙物，并且此時蜂鳴器報警在避開障礙物后，小車會沿直線前進。 e)片上集成 512 字節(jié) RAM。 VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源 GND(Pin20)：接地線 b) 外接晶振引腳（2根）。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，則效率非常高；H橋電路保證了可以簡單地實現轉速和方向的控制，電子開關的速度很快，穩(wěn)定性也很高。電源線和地線用于提供舵機內部的直流電機和控制線路所需的能源．電壓通常介于4～6V，一般取5V。其驅動程序容易編寫和理解。CX20106內部由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路構成。 直流電機控制軟件設計當晶閘管被觸發(fā)導通時，電源電壓加到電動機上，當晶閘管關斷時，直流電源與電動機斷開，電動機經二極管續(xù)流，兩端電壓接近于零。 超聲波避障技術軟件設計根據避障規(guī)則，移動機器人（小車）以某一速度前進，如果某一傳感器檢測到的距離小于某個值，這個值是預定義可編程的臨界距離，那么機器人以某一角度偏轉，從而繞開障礙物繼續(xù)前進。對于單個回聲的方式，當驅動電路接收到碰到障礙物返回的第四個脈沖時就停止計數，所以最終測得的時間比實際距離所對應的時間多出四個脈沖發(fā)送的時間。通過這次畢業(yè)設計，使我深刻地認識到學好專業(yè)知識的重要性，也理解了理論聯系實際的含義，并且檢驗了大學四年的學習成果。 3）小車經過測試，運行結果良好。原因：障礙物放得太近或小車與程序間的條件限制。延時結束后，檢測下一路電路，并依次循環(huán)檢測多路。模塊設計法的主要優(yōu)點是：a） 單個模塊比起一個完整的程序易編寫及調試。接收部分的電路。 LCD1602液晶顯示屏 方案二：選用點陣顯示點陣顯示是由八行八列的發(fā)光二極管集成在一塊電路上組成，主要用來顯示漢字，同時也能顯示數字和少量圖象,但它的焊接較麻煩,價格高，鑒于所設計的題目要求它不切實際。7) 工作溫度：25℃～＋130℃。 超聲波測距模塊電路原理圖。 空閑模式：典型功耗 2mA 典型功耗。主要特性如下： a）增強型 8051 單片機，6 時鐘/機器周期和 12 時鐘/機器周期可以任 意選擇，指令代碼完全兼容傳統 8051。由于晶粒排列不規(guī)則，聲波在斜傾的界面上發(fā)生反射、折射及波型轉換（統稱散射），導致聲波能量的損耗。t/2。同樣，每次讀入右組三個超聲傳感器測得的距離信號，選取其中最小的一個數值作為右邊的輸入，右邊的數值用Right表示。機器人通過裝配的信息獲取手段，獲得外部環(huán)境信息，實現自我定位，判定自身狀態(tài)，規(guī)劃并執(zhí)行下一步的動作。歐美國家認為，機器人應該是“由計算機控制的通過編程具有可以變更的多功能的自動機械”；日本學者認為“機器人就是任何髙級的自動機械”?！　”驹O計主要體現多功能小車的智能避障模式，設計中的理論方案、分析方法及特色與創(chuàng)新點等可以為自動運輸機器人、采礦勘探機器人、家用自動清潔機器人等自動半自動機器人的設計與普及有一定的參考意義。 174 超聲波避障系統的軟件設計 19 直流電機控制軟件設計 19 超聲波測距模塊軟件設計 19 超聲波避障技術軟件設計 21 軟件與硬件的整合軟件與硬件的整合 225 超聲波避障系統調試 23 調試過程 23 問題分析 26 誤差分析 26致 謝 29參 考 文 獻 301 引言 研究背景與意義 隨著機器人技術的發(fā)展,自主移動機器人以其活性和智能性等特點,在人們的生產、生活中的應用來越廣泛。全國大學生電子設計競賽每年都設有智能小車類的題目，由此可見國家對高校機器人研究工作的重視程度。自主式移動機器人的設計目標是在沒有人的參與控制且無需對環(huán)境作任何規(guī)定和改變的條件下，有目的的移動并完成相應設定任務。輸入輸出的模糊語言：模糊控制器的輸入參數是機器人六個超聲傳感器檢測到的距離信號。本論文硬件設計采用超聲波往返時間檢測法，其原理為：超聲波發(fā)生器T1在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超聲波接收器T2所接收到。 超聲波衰減的原因主要有三個： a)擴散衰減：超聲波在傳播中，由于聲束的擴散，使能量逐漸分散，從而使單位面積內超聲波的能量隨著傳播距離的增加而減小，導致聲壓和聲強的減小。因此，單片機只需要與適當的軟件及外部設備相結合，便可成為一個單片機控制系統。 m)工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。4) 驅動部分工作電流Io：≤2A。占空比：就是輸出的PWM中，高電平保持的時間與該PWM的時鐘周期的時間之比如，一個PWM的頻率是1000Hz，那么它的時鐘周期就是1ms，就是1000us，如果高電平出現的時間是200us，那么低電平的時間肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是說PWM的占空比就是1：5。發(fā)射部分的電路。過程控制程序主要是使單片機按一定的方法進行計算，然后再輸出，以便控制生產。 (a) (b) (c) 測距程序流程圖進入主程序后，軟件延時，觸發(fā)傳感器發(fā)送超聲波信號。 軟件下載圖3)下載程序在下載程序時要等到下載軟件的提示欄中出現給MCU上電時再給單片機按上電源上電。 2）在設計當中也存在著一些不足。這三個月的設計是對過去所學知識的系統提高和擴充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎。 修正后聲測距系統測量值與實際值 （單位：cm）障礙物實際距離（cm） 測量距離（cm）45 60 75 100 125 150 175 200 從修正后的數據我們可以看出,系統的測量誤差在177。調試超聲波模塊：在調試超聲波的時候，主要思想是用定時器檢測超聲波會送信號維持高電平的時間，用串口示波器將測得的數據顯示在串口示波器上，根據返回的結果，確定達到轉彎距離以內所需要的時間，然后利用時間控制電機。與VM系統相比，PWM調速系統有下列優(yōu)點： a)由于PWM調速系統的開關頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統的低速運行平穩(wěn)，調速范圍較寬，可達1：10000左右。若頻率有一些誤差，可調節(jié)芯片引腳5的外接電阻R11，將濾波器的中心頻率設置在40 kHz，就可達到理想的效果。 電源模塊 我們選擇采用5v的獨立的穩(wěn)壓電源。舵機有一個內置的基準電路，其不斷產生周期的20ms，；另有一個比較器，將外加信號與基準信號進行比較，判斷出轉動方向和轉動角度大小，進而產生電機的轉動信號。L298N有過電流保護功能，當出現電機卡死時，可以保護電路和電機等。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號 EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令， 如果接高電平則從內部程序存儲器讀指令。 h)具有 EEPROM 功能。然后單片機不停的檢測INT0引腳，當INT0引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r就認為超聲波已經返回。超聲波經反射物反射回來后，由傳感器接收端接收，再經接收電路放大、整形，控制單片機中斷口。這是人體組織對超聲波的吸收、反射和散射等原因造成的，而其中吸收是最主要的。在醫(yī)學、軍事、工業(yè)、農業(yè)上有很多的應用。在我國，由于理論技術、基礎設施建設和資金分配等因素限制，在智能機器人技術領域與世界發(fā)達國家存在相當大差距，只有為數不多研究機構在該領域做出了一些的成果。超聲波測距與避障系統的試驗包括四個部分：測距系統性能試驗、位姿檢測試驗、安全避障試驗以及聲納環(huán)布局試驗。 南 京 理 工 大 學畢業(yè)設計說明書(論文)作 者:教學點:南京工業(yè)職業(yè)技術學院專 業(yè):電子工程題 目:超聲波在小車避障技術的應用設計2013 年 5 月畢業(yè)設計說明