滅火機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-21 05:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 作 – 工作于16 MHz 時(shí)性能高達(dá)16 MIPS – 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器 非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 – 128K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash 壽命: 10,000 次寫/ 擦除周期 – 4K 字節(jié)的內(nèi)部SRAM – 4K字節(jié)的EEPROM – 多達(dá)64K 字節(jié)的優(yōu)化的外部存儲(chǔ)器空間 – 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)軟件加密 – 可以通過(guò)SPI 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程 JTAG 接口( 與IEEE 標(biāo)準(zhǔn)兼容) – 遵循JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 – 支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試 – 通過(guò)JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash, EEPROM, 熔絲位和鎖定位的編程 外設(shè)特點(diǎn)– 兩個(gè)具有獨(dú)立的預(yù)分頻器和比較器功能的8 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器 – 兩個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器– 具有獨(dú)立預(yù)分頻器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器– 兩路8 位PWM – 6路分辨率可編程（2 到16 位）的PWM – 輸出比較調(diào)制器 – 8路10 位ADC 8 個(gè)單端通道 7 個(gè)差分通道 2 個(gè)具有可編程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道 – 面向字節(jié)的兩線接口 – 兩個(gè)可編程的串行USART – 可工作于主機(jī)/ 從機(jī)模式的SPI 串行接口– 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 – 片內(nèi)模擬比較器 特殊的處理器特點(diǎn)– 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè)– 片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的RC 振蕩器 – 片內(nèi)/ 片外中斷源 – 6種睡眠模式: 空閑模式、ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby 模式以及 擴(kuò)展的Standby 模式 – 可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的時(shí)鐘頻率 – 通過(guò)熔絲位可以選擇ATmega103 兼容模式– 全局上拉禁止功能 I/O 和封裝– 53個(gè)可編程I/O 口線 – 64引腳TQFP 與 64 引腳 MLF 封裝 工作電壓 – ATmega128L – ATmega128 速度等級(jí) – 0 8 MHz ATmega128L – 0 16 MHz ATmega128 ATmega128單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) Atmega128單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖32所示。主要包括復(fù)位電路、晶振電路、低通濾波器電路以及各種濾波電容用L298芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良，從穩(wěn)定性方面考慮，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 L298是SGS公司的產(chǎn)品，是一個(gè)具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)部 包含二個(gè)H橋的高電壓大電流橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46伏、2安培以下的電機(jī)，工作溫度范圍從－25度到130度。它相應(yīng)頻率高，一片L298可以分別控制兩個(gè)直流電機(jī)，而且還帶有控制使能端。其內(nèi)部的H橋原理圖如圖22所示。EnA是控制使能端，控制OUTl和OUT2之間電機(jī)的停轉(zhuǎn)， ININ2腳接入控制電平，控制OUTl和OUT2之間電機(jī)的轉(zhuǎn)向。當(dāng)使能端EnA有效，IN1為低電平IN2為高電平時(shí)，三極管2，3導(dǎo)通，1，4截止，電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)IN1和IN2電平相同時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。圖33 LM298內(nèi)部H橋原理圖 如表31是L298使能引腳、輸入引腳和輸出引腳之間的邏輯關(guān)系：EnAIN1IN2電機(jī)轉(zhuǎn)向HHL正轉(zhuǎn)HLH反轉(zhuǎn)H同IN2同IN1停止LXX停止表31電機(jī)運(yùn)行邏輯關(guān)系驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)如圖34所示。電池由VIN 接入。 電機(jī)由L298供電，由全橋進(jìn)行瀉流。 對(duì)電機(jī)的控制信號(hào)由Atmega128直接輸入，M1_DIR與M1_PWM為M1電機(jī)的控制信號(hào)，M2_DIR與M2_PWM為M2電機(jī)的控制信號(hào),其中INPUT 2與INPUT 4的信號(hào)是由輸入INPUT INPUT 3的信號(hào)反向后輸入。通過(guò)對(duì)單片機(jī)的編程就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 圖34 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 尋線電路的設(shè)計(jì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我并沒(méi)有選用ADC而是選用LM339電壓比較器的方案，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路緊湊且穩(wěn)定性好。LM339作為一款典型的電壓比較器，內(nèi)部有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，其的特點(diǎn)是： 失調(diào)電壓小，典型值為2mV； 電源電壓范圍寬，單電源為2 36V，雙電源為177。1V 177。18V； 對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬； 共模范圍很大，為0 （Vcc ）Vo； 差動(dòng)輸入電壓范圍較大，最大可以等于電源電壓值； 輸出端電平可靈活方便地選用。LM339 類似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。一個(gè)稱為同相輸入端（+），另一個(gè)稱為反相輸入端（）。用作兩個(gè)電壓的比較時(shí)，任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339 輸入共模范圍的任何一點(diǎn)），另一端加一個(gè)待比較的信號(hào)電壓。當(dāng)“+”端電壓高于“”端時(shí)，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開路。當(dāng)“”端電壓高于“+”端時(shí)，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出端接低電位。兩個(gè)輸入端電壓差別超過(guò)10mV就可確保輸出能夠從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)。因此，把LM339用在弱信號(hào)檢測(cè)等場(chǎng)合是比較理想的。LM339 的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體管，在使用時(shí)輸出端到正電源一般需接一只上拉電阻（選 315K）。選不同阻值的上拉電阻會(huì)影響輸出端高電位的值。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截止時(shí)，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。LM339的單相比較器電路及傳輸特性如圖35所示。圖a給出了一個(gè)基本單限比較器。輸入信號(hào)Uin，即待比較電壓，它加到同相輸入端，在反相輸入端接一個(gè)參考電壓（門限電平）Ur。當(dāng)輸入電壓UinUr時(shí)，輸出為高電平UOH。圖b為其傳輸特性。
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