【文章內(nèi)容簡介】 你，那種感覺只有寵物的創(chuàng)造者才能體會……　　　　3 如何實現(xiàn)？如何設(shè)計電路？如何設(shè)計結(jié)構(gòu)？　　這個機(jī)器生命方案采用ATmega16單片機(jī)做控制器，單片機(jī)的8路AD通道和其余24個IO接口都被使用。AVR單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換頻率高于音頻，可以用來進(jìn)行簡單的語音采集。機(jī)器生命的程序較復(fù)雜，而AVR單片機(jī)適合進(jìn)行快速復(fù)雜運(yùn)算。本設(shè)計的電路板上除了ATmega16單片機(jī)外，還有2個LG9110電機(jī)驅(qū)動芯片、2個LM386音頻功放芯片，和LM393電壓比較器芯片，再加上少量電阻電容和三極管，電路簡潔，適合初學(xué)者和中級愛好者動手制作?！　CD采用通用1602模塊，支持3位控制線4位數(shù)據(jù)線，如果你采用IO口復(fù)用技術(shù)，可用6條線控制LCD模塊。　　此方案涉及光電檢測、自動充電、語音識別、超聲波測距、鍵盤（4個碰撞開關(guān)）、LCD液晶顯示、電機(jī)驅(qū)動等技術(shù)，這些都是動手做簡單機(jī)器人的基本技術(shù)，如果愛好者能把這個機(jī)器生命做好，那么你的電路設(shè)計、調(diào)試經(jīng)驗和編程能力都會有很大的提高?！　∵@個機(jī)器生命的技術(shù)含量相當(dāng)于20世紀(jì)70年代國際機(jī)器人領(lǐng)域的先進(jìn)水平。當(dāng)時已經(jīng)有很多非常精密和復(fù)雜的工業(yè)機(jī)器人被應(yīng)用，但這種簡單的機(jī)器人怎么能稱作先進(jìn)呢？因為技術(shù)的復(fù)雜和技術(shù)的先進(jìn)不是一個概念，復(fù)雜+精密不一定等于先進(jìn)。先進(jìn)的東西不一定復(fù)雜和精密?！　　　 尋光　　我們可以用光電二極管來檢測光線強(qiáng)弱。當(dāng)然也可以用光敏電阻。將光敏電阻和一個固定電阻串聯(lián)接在電源正負(fù)極之間，光敏電阻靠近正極一側(cè)。從光敏電阻和固定電阻連接點(diǎn)引出導(dǎo)線接到ATmega16的AD轉(zhuǎn)換輸入口。當(dāng)強(qiáng)光照在光敏電阻時，光敏電阻阻值變小，因此其壓降變小，而固定電阻分壓增多，引出的AD檢測電位升高，被單片機(jī)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后判斷光線增強(qiáng)。機(jī)器生命有5個光電傳感器，其中4個面向機(jī)器人前后左右四個方向，另一個指向太陽能板所面對的方向。通過編程可以讓機(jī)器人自主移動到光線最強(qiáng)的地方。　　B 充電　　。太陽能電池板正負(fù)極通過一個三極管與電池正負(fù)極相連。有一個電壓比較器比較電池電壓與太陽能板的壓差，如果壓差高于某值，比較器控制三極管導(dǎo)通，太陽能電池板對充電電池充電。充電電池電壓上升，當(dāng)高于某值時控制三極管關(guān)斷，結(jié)束充電。為使太陽能板能對電池組充電，要求太陽能板在陽光直射下輸出電壓高于8V?！　 語音識別　　用AVR單片機(jī)的高速AD檢測功能能實現(xiàn)簡單的語音識別。聲音信號被駐極體電容話筒接收后送至LM386音頻功放芯片放大和過濾后送至單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換口，單片機(jī)對音頻信號幅值采樣轉(zhuǎn)化為一組數(shù)字，然后對這組進(jìn)行取方差運(yùn)算，得出一個特征值，該特征值可以用于簡單的語音識別。比如你發(fā)一個“e”，方差應(yīng)該比較小，如果你發(fā)“p”爆破音，方差應(yīng)該較大。當(dāng)然，如果你用更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，會得到更好的識別效果。本設(shè)計使用了2路聲音信號，目的是讓單片機(jī)判斷出聲源的大體方位?！　 超聲波測距　　用AVR的1個IO口輸出40KHz信號送至超聲波發(fā)射電路，當(dāng)超聲波遇到障礙物返回后，被超聲波接收頭接收，信號經(jīng)CX20106A解碼芯片處理，得到一個低電平脈沖，用該脈沖引發(fā)AVR單片機(jī)中斷，AVR通過檢查發(fā)波和收到回波之間的時間差即可算出障礙物距離?！　 電機(jī)驅(qū)動　　本設(shè)計采用2片LG9110電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動兩臺直流減速電機(jī)。LG9110輸出最大電流為800mA，僅需要2條控制線與單片機(jī)IO口直接相連即可控制一臺電機(jī)正反轉(zhuǎn)或者停止。LG9110僅有8個引腳，使用非常方便?！　 讓機(jī)器生命更聰明　　我的這個機(jī)器生命設(shè)計方案能實現(xiàn)最酷的效果是：白天，陽光明媚，機(jī)器生命跑到陽光底下曬太陽，太陽光會隨著時間變化，機(jī)器生命能自動跑到最合適的位置享受日光浴。到了晚上，機(jī)器生命會找個安靜的地方閉目養(yǎng)神，等待明天太陽升起。你可以訓(xùn)練機(jī)器生命，讓它知道自己的名字叫什么。比如你叫著它的名字，同時站在它面前用強(qiáng)光照射它的太陽能電池板，如此反復(fù)訓(xùn)練，會使機(jī)器生命聽到自己名字后向聲源方向跑去，在距離聲源一定遠(yuǎn)處停止，因為以往這樣做它都能享受強(qiáng)光照射并充電。這就如同真正的寵物狗，你叫它名字它就跑到你跟前希望能獲得食物。這一切都是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的，關(guān)鍵就在于編程序?qū)崿F(xiàn)它?！　 想象無極限，你的機(jī)器寵物將無所不能　　以上方案中，ATmega16的功能被發(fā)揮到極致，以至于沒有空閑的IO口，系統(tǒng)不能再擴(kuò)展了。如果你用ATmega128單片機(jī)做，那么它擁有53個IO口，30多個中斷，128Kb的程序存儲器，4Kb的RAM，使得你能編寫更復(fù)雜的程序、儲存更多的動態(tài)數(shù)據(jù)、連接更多的外設(shè)，你的機(jī)器生命將變得非常有生命力。比如加入三軸加速度傳感器、地磁傳感器、GPS定位、雨水傳感器甚至攝像頭、無線通信模塊等，重新設(shè)計一個堅固和強(qiáng)勁的底盤，你的機(jī)器生命就可以在室外自由探索了?！　∫陨闲酒庠O(shè)來源說明：在淘寶上購買很容易　　底盤：340元的高級履帶式1：16電動坦克模型　　加速度傳感器、地磁傳感器：美國AD公司的40元ADXL330加速度傳感器　　GPS定位：幾十元的車載外置GPS天線　　最后，我想說，機(jī)器人是非常好玩的，只要你有想象力，有毅力，努力研究實踐就能創(chuàng)造奇跡。　　二、工程師分享的單片機(jī)學(xué)習(xí)步驟　　有了單片機(jī)學(xué)習(xí)板之后你就要多練習(xí)，把學(xué)習(xí)板和電腦連好，打開調(diào)試軟件坐在電腦前，先學(xué)會怎么用調(diào)試軟件，然后從最簡單的流水燈實驗做起，等你能讓那八個流水燈按照你的意愿隨意流動時你已經(jīng)入門了，你會發(fā)現(xiàn)單片機(jī)是多么迷人的東西啊，太好玩了，這不是在學(xué)習(xí)知識，而是在玩，當(dāng)你編寫的程序按你的意愿實現(xiàn)時你比做什么事都開心，你會上癮的，真的。做電子類的人真的會上癮。然后讓數(shù)碼管亮起來，這兩項會了后，你已經(jīng)不能自拔了，你已經(jīng)開始考慮你這輩子要走哪一行了。就是要這樣練習(xí)，在寫程序的時候你肯定會遇到很多問題，而這時你再去翻書找，或是問別人，當(dāng)?shù)玫浇獯鸷竽銜涀∫惠呑拥?，知識必須用于現(xiàn)實生活中，解決實際問題，這樣才能發(fā)揮它的作用。另外我再說說用匯編和C語言編程的問題。很多同學(xué)大一二就開設(shè)了C語言的課 ，我也上過，我知道那時天天就是幾乘幾，幾加幾啊，求個階乘啊。學(xué)完了有什么用？讓你用C語言編單片機(jī)的程序你是不是就傻了？書上的東西我們必須要會運(yùn)用。單片機(jī)編程用C語言或匯編語言都可以，但是我建議用C語言比較好，如果原來有C語言的基礎(chǔ)那學(xué)起來會更好，如果沒有，也可以邊學(xué)單片機(jī)邊學(xué)C語言，C 語言也挺簡單，只是一門工具而已，我勸你最好學(xué)會，將來肯定用得著，要不你以后也得學(xué)，你一點(diǎn)匯編都不會根本無所謂，但你一點(diǎn)C語言都不會那你將來會吃苦頭。匯編寫程序代碼效率高，但相對難度較大，而且很羅嗦，尤其是遇到算法方面的問題時，根本是麻煩的不得了，現(xiàn)在單片機(jī)的主頻在不斷的提高，我們完全不需要那么高效率的代碼，因為有高頻率的時鐘，單片機(jī)的ROM也在不斷的提高，足夠裝得下你用C語言寫的任何代碼，C語言的資料又多又好找，將來可移植性非常好，只需要變一個IO口寫個溫度傳感器的程序在哪里都能用，所以我勸大家用C語言?？偨Y(jié)上面，只要你有信心，做事能堅持到底，有不成功不放棄的強(qiáng)烈意志，那學(xué)個單片機(jī)來說就是件非常容 易的事。　　步驟：　　，大概了解就行。不用都看懂的?！　?，學(xué)單片機(jī)就是練編程序，遇到不會的再問人或查書。　　。焊好后自己調(diào)試，熟悉過程?！　?，產(chǎn)品。你已經(jīng)是高手了　　^_^。 ?！　W(xué)習(xí)單片機(jī)的八大步驟　　學(xué)習(xí)使用單片機(jī)就是理解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)部資源的應(yīng)用，在匯編或C語言中學(xué)會各種功能的初始化設(shè)置，以及實現(xiàn)各種功能的程序編制?！　〉谝徊剑簲?shù)字I/O的使用　　使用按鈕輸入信號，發(fā)光二極管顯示輸出電平，就可以學(xué)習(xí)引腳的數(shù)字I/O功能，在按下某個按鈕后，某發(fā)光二極管發(fā)亮，這就是數(shù)字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡單，但是可以學(xué)習(xí)一般的單片機(jī)編程思想，例如，必須設(shè)置很多寄存器對引腳進(jìn)行初始化處理，才能使引腳具備有數(shù)字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機(jī)的一個功能，就要對控制該功能的寄存器進(jìn)行設(shè)置，這就是單片機(jī)編程的特點(diǎn)，千萬不要怕麻煩，所有的單片機(jī)都是這樣?！　〉诙剑憾〞r器的使用　　學(xué)會定時器的使用，就可以用單片機(jī)實現(xiàn)時序電路，時序電路的功能是強(qiáng)大的，在工業(yè)、家用電氣設(shè)備的控制中有很多應(yīng)用，例如，可以用單片機(jī)實現(xiàn)一個具有一個按鈕的樓道燈開關(guān)，該開關(guān)在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動滅，當(dāng)按鈕連續(xù)按下兩次后，燈常亮不滅，當(dāng)按鈕按下時間超過2s，則燈滅。數(shù)字集成電路可以實現(xiàn)時序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實現(xiàn)時序電路，可編程控制器（PLC）也可以實現(xiàn)時序電路，但是只有單片機(jī)實現(xiàn)起來最簡單，成本最低。定時器的使用是非常重要的，邏輯加時間控制是單片機(jī)使用的基礎(chǔ)?！　〉谌剑褐袛唷　纹瑱C(jī)的特點(diǎn)是一段程序反復(fù)執(zhí)行，程序中的每個指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時間，如果程序沒有執(zhí)行到某指令，則該指令的動作就不會發(fā)生，這樣就會耽誤很多快速發(fā)生的事情，例如，按鈕按下時的下降沿。要使單片機(jī)在程序正常運(yùn)行過程中，對快速動作做出反應(yīng)，就必須使用單片機(jī)的中斷功能，該功能就是在快速動作發(fā)生后，單片機(jī)中斷正常運(yùn)行的程