畢業(yè)設(shè)計(jì)線陣ccd機(jī)器人路徑識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-23 22:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)狀機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，他可以說是一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè)綜合結(jié)果，同時(shí)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一個(gè)重大影響的一門科學(xué)技術(shù)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大，這一點(diǎn)無容置疑。這也從另一個(gè)側(cè)面說面了為什么世界各大機(jī)器人公司紛紛登陸中國(guó)市場(chǎng)。市場(chǎng)有了，但多是國(guó)外的，擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人還很少，這一點(diǎn)要引起我們的高度重視[2]。在我國(guó)，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)份額大部分被國(guó)外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)占據(jù)著。在國(guó)際強(qiáng)手面前，國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)面臨著相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。如今我國(guó)正從一個(gè)“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)，中國(guó)制造業(yè)面臨著與國(guó)際接軌、參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的提高迫在眉睫，政府務(wù)必會(huì)加大對(duì)機(jī)器人的資金投入和政策支持，一方面國(guó)家要對(duì)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人給予更多的扶持；另一方面也望企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人給國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)一個(gè)機(jī)會(huì)。由于國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的功能已經(jīng)與國(guó)外相當(dāng)，只要有批量，一定能夠造就一個(gè)或幾個(gè)中國(guó)品牌的工業(yè)機(jī)器人。今后人類社會(huì)對(duì)機(jī)器人的依賴是將越來越大。隨著科技的發(fā)展，當(dāng)今軍事武器的發(fā)展來看，機(jī)器人的運(yùn)用已到非常成熟階段。關(guān)系到國(guó)防，太空、經(jīng)濟(jì)、所以國(guó)家非常重視機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展?？傊畽C(jī)器人是引領(lǐng)未來的高科技的產(chǎn)品，發(fā)展空間巨大。第2章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件整體系統(tǒng)框圖電路硬件設(shè)計(jì)以 Freescale16 位單片機(jī) MC9S12XS128作為系統(tǒng)控制處理器，系統(tǒng)包括電源管理模塊，路徑識(shí)別，舵機(jī)控制模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，無線通信模塊等。: 機(jī)器人路徑識(shí)別系統(tǒng)硬件系統(tǒng)框圖以Freescale16 位單片機(jī) MC9S12XS128作為系統(tǒng)控制處理器，采用CCD攝像頭作為傳感器獲取路徑信息，CCD攝像頭按一定分辨率，以隔行掃描的方式采樣圖像上的點(diǎn)，當(dāng)掃到某點(diǎn)時(shí)，通過圖像傳感芯片將該點(diǎn)圖像灰度轉(zhuǎn)換成與會(huì)對(duì)稱對(duì)應(yīng)關(guān)系的電壓值，將此電壓值通過視頻信號(hào)輸出。由于MC9S12XS128的AD采集速度有限，采用 LM1881視頻信號(hào)分離芯片進(jìn)行分離提取，LM1881視頻信號(hào)分離芯片可以從攝像頭信號(hào)中提取信號(hào)的時(shí)序信息，如行同步脈，場(chǎng)同步脈沖，奇、偶場(chǎng)信息以供單片機(jī)I/O口作控制之用，提取路徑，識(shí)別當(dāng)前所處位置，由單片機(jī)控制電機(jī)速度，通過光電編碼器實(shí)時(shí)獲取機(jī)器人速度，形成速度閉環(huán)控制，采用 PID 方式對(duì)舵機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。調(diào)試過程中應(yīng)用2401無線模塊與上位機(jī)輔助。 核心控制Freescale MC9S12XS128B微控制器Freescale MC9S12XS128系列MCU是以高速CPU12內(nèi)核為基礎(chǔ)的微控列，簡(jiǎn)稱S12系列。典型的HC12總線頻率為8MHz，而典型的S12總線頻率為25MHz。HC12與S12指令完全兼容，故統(tǒng)稱為HCS12系列微控制器。MC9S12XS128B有16路AD轉(zhuǎn)換，精度最高可設(shè)置為10位；有8路8位PWM并可兩兩級(jí)聯(lián)為16位精度PWM，特別適合用于控制多電機(jī)系統(tǒng)。它的串行通信端口也非常豐富，有2路SCI，2路SPI此外還有IIC，CAN總線，增強(qiáng)型捕捉定時(shí)器等端口，并且采用了引角復(fù)用功能，使得這些功能引角也可設(shè)置為普通的I/O端口使用。此外它內(nèi)部還集成了完整的模糊邏輯指令，可大大簡(jiǎn)化我們的程序設(shè)計(jì)。在單片模式下，A口、B口和部分E口都可以用作通用I/O接口，如果所有接口工作在通用I/O方式下，那么I/O口將達(dá)到63個(gè)。這些雙重功能的I/O口本身及控制邏輯完全集成在MCU內(nèi)部，其體積、功耗、可靠性、應(yīng)用簡(jiǎn)單方便程度都與用戶自行擴(kuò)充的I/O口有著重要區(qū)別[7]。 MCU最小系統(tǒng)MCU運(yùn)行程序所必需的最小系統(tǒng)包括電源電路，復(fù)位電路，晶振電路，PLL電路。而單片機(jī)的電源電路在下面介紹了，
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