【文章內(nèi)容簡介】 、震動傳感器、傾角傳感器、溫度傳感器、溫濕度傳感器、 LED 指示燈、程序下裝口和通訊接口，配合程序完成超聲波測距、紅外避障、溫濕度測量、編程和通訊等功能。 與 CPU3 相連的接口及傳感器主要有電機(jī)、三軸加速度計(jì)、灰度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌熿F傳感器、酒精傳感器、光線傳感器、顏色傳感器、 LED 指示燈、程序下裝口和通訊接口，配合程序完成機(jī)器人移動、尋線、尋找火源、編程和通訊等功能。 系統(tǒng)主要 的硬件連接 如圖 11 所示，其中，圖 11(a)是未 安裝傳感器 時(shí) 系統(tǒng)硬件連接圖，圖 11(b)是 整體硬件連接圖。 圖 11(a) 未安裝傳感器系統(tǒng)硬件連接 2 圖 11(b) 整體硬件連接 電機(jī)的安裝 智能機(jī)器人系統(tǒng)采用兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動兩個(gè)輪子，用戶可以對兩個(gè)電機(jī)分別進(jìn)行控制，以完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等多種動作。電機(jī)的安裝如圖 12 所示： 圖 12 電機(jī)的安裝 安裝電機(jī)時(shí)， 左側(cè)電機(jī)連接線與 MOT1 接口相連； 電機(jī)連接線與 MOT2 接口相連；同時(shí)， 注意三根連接線的顏色位置。 LCD顯示屏的安裝 智能機(jī)器人系統(tǒng)可采用 LCD 顯示屏來顯示各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù) ，其通過連接線與接口板相連，安裝如圖 13 所示： 3 圖 13 LCD 的安裝 在安裝 LCD 顯示屏?xí)r，注意接口板上各個(gè)信號引腳與 LCD 上的各個(gè)信號引腳要一一對應(yīng)。 智能機(jī)器人軟件介紹 系統(tǒng)軟件部分包含 CPU 內(nèi)程序部分和上位機(jī)界面兩個(gè)部分。 CPU 內(nèi)程序 CPU1 作為主 CPU，包含的程序如下： (1)LCD 顯示程序，使數(shù)據(jù)在機(jī)器人上的顯示； (2)與上位機(jī)通訊程序，實(shí)現(xiàn)接收上位機(jī)命令、處理分解命令以及向上位機(jī)回送命令、傳感器配置信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的功能； (3)與 CPU CPU3 通訊程序，用來向從 CPU 發(fā)送與接收命令和數(shù)據(jù) ； (4)遙控程序，讀取遙控器按鍵編碼； (5)基本測試程序，通過向從 CPU 發(fā)送與接收的命令和數(shù)據(jù)，完成對傳感器各項(xiàng)功能的基本測試； (6)電機(jī)速度設(shè)定程序，用來設(shè)定機(jī)器人電機(jī)的目標(biāo)速度； (7)各項(xiàng)功能程序，通過向從 CPU 發(fā)送與接收的命令和數(shù)據(jù)以及多種傳感器的配合，實(shí)現(xiàn)尋線、紅外避障、超聲波測距、紅外 +超聲波避障、尋找火源等功能； (8)開放程序，用戶可通過調(diào)用從 CPU 的各項(xiàng)傳感器數(shù)據(jù)，配合自身設(shè)計(jì)的算法，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 CPU2 作為從 CPU，包含的程序如下： 4 (1)與 CPU1 的通訊程序，接收來自 CPU1 的命令和數(shù)據(jù)、并向 CPU1 發(fā)送請求數(shù)據(jù)； (2) 實(shí)現(xiàn)各種功能的程序，實(shí)現(xiàn)檢測傳感器數(shù)據(jù)功能，以及各傳感器的啟動、運(yùn)行、讀取數(shù)據(jù)的功能。 CPU3 作為從傳感器，包含的程序如下： (1)與 CPU1 通訊程序，接收來自 CPU1 的命令和數(shù)據(jù)、并向 CPU1 發(fā)送請求數(shù)據(jù)； (2) 實(shí)現(xiàn)各種功能的程序，實(shí)現(xiàn)檢測傳感器數(shù)據(jù)功能以及各傳感器啟動、運(yùn)行、讀取數(shù)據(jù)的功能。 (3)電機(jī)控制程序，根據(jù) CPU1 的命令，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)目標(biāo)速度的控制。 為了方便用戶的自主開發(fā)，針對電機(jī)和 LCD 顯示屏，可 按照如下方式進(jìn)行控制 ： (1) 電機(jī)控 制 使用變量 和 對左右電機(jī)進(jìn)行控制，二者 有四種 取值 ： MOT_SPD_FULL、 MOT_SPD_FAST、 MOT_SPD_SLOW、MOT_SPD_ZERO，分別表示全速正轉(zhuǎn)、高速正轉(zhuǎn)、低速正轉(zhuǎn)和靜止。若需控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，則用 0 減 去 相應(yīng)的取值即可。 通過上述取值的不同組合，可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動方式。 電機(jī)控制的具體語句為 (以全速前進(jìn)為例 )： {... = MOT_SPD_FULL。 = MOT_SPD_FULL。 … = FALSE。 = TRUE。 } 若用戶在程序中對電機(jī)進(jìn)行 操作，那么在程序的結(jié)尾處需要加入上述語句中的最后兩句，以使前述控制生效。 (2) LCD 顯示 若用戶需用 LCD 對結(jié)果等數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行 顯示 ， 可采用如下語句格式： {... 5 sprintf(,格式 ,變量 )。 //第一行顯示內(nèi)容，沒有可刪除 sprintf(,格式 ,變量 )。 //第二行顯示內(nèi)容，沒有可刪除 = 1。 ... } 在上述語句中，變量 控制顯示方式，共有三種取值： 一種是 只顯示第一行， 一種是 只顯示第二行， 還有一種是 顯示兩行。 格式 在使用中用需 要 顯示內(nèi)容的輸出格式代替，如 $PRINT Distance:%dmm\n。 上位機(jī)界面 上位機(jī)界面分為通訊設(shè)置、傳感器設(shè)置、演示實(shí)驗(yàn)和調(diào)試四個(gè)界面，如圖1 1 16 和 17 所示，用戶可根據(jù)后續(xù)章節(jié)介紹了解上位機(jī)界面的操作。 圖 14 通訊設(shè)置 6 圖 15 傳感器設(shè)置 圖 16 演示實(shí)驗(yàn) 7 圖 17 調(diào)試 8 2. 功能介紹及測試 通訊設(shè)置 PC 機(jī)與智能機(jī)器人需要通過通訊接口來實(shí)施控制。因此，需要在 PC機(jī)上進(jìn)行一定的配置。配置方法如下： （ 1）通過 USB線連接 PC機(jī)和 智能機(jī)器人 ，將兩個(gè)開關(guān)撥到合適的位置。 （ 2）在“計(jì)算機(jī)”上單擊右鍵，點(diǎn)擊“管理”，雙擊“設(shè)備管理器”，如圖21所示。 圖 21 設(shè)備管理器 （ 3）在“端口（ COM和 LPT）”中查看與 智能機(jī)器人 連接的通訊端口號，如圖 22所示，此處的端口號 為 COM5（各 PC機(jī)的端口號可能不同）。 9 圖 22 通訊端口 （ 4）在 PC機(jī)上打開 parasetup軟件。在通訊設(shè)置選擇端口號，此處為 COM5，并點(diǎn)擊連接。此時(shí)窗口下方應(yīng)顯示“已連接 COM5”。 圖 23 通訊配置 超聲波 測距 功能 說明 測量位于 機(jī)器人前方障礙物 距 機(jī)器人的距離，并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，或顯示在機(jī)器人 LCD 顯示屏上。 操作 說明 (1) 安裝傳感器 10 該功能采用的傳感器為超聲波傳感器，安裝在 接口板 ”SR04”處，如圖 24 所示： 圖 24 超聲波傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 勾選 傳感器設(shè)置中 “超聲波 測距 ”HCSR04”項(xiàng) ,如圖 25 所示， 下裝傳感器配置至機(jī)器人 ， 打開 “演示實(shí)驗(yàn)”中 超聲波測距顯示 ， 如圖 26 所示。 圖 25 超聲波 測距傳感器配置 11 圖 26 超聲波 測距顯示功能選擇 程序 流程 圖 27 超