【導(dǎo)讀】取得的研究成果，論文中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標注，島農(nóng)業(yè)大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志。（設(shè)計）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱。農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計）。

　　

【正文】 表 1 電機轉(zhuǎn)動狀態(tài)編碼表 左電機 右電機 左電機 右電機 機器人運行狀態(tài) PD7 PD6 PD5 PD4 1 0 1 0 正轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 向前行 0 1 1 0 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 向左轉(zhuǎn) 0 0 1 0 停 正轉(zhuǎn) 左電機為中心原地向左轉(zhuǎn) 1 0 0 1 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 向右轉(zhuǎn) 1 0 0 0 正轉(zhuǎn) 停 右電機為中心原地向右轉(zhuǎn) 0 1 0 1 反轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 向后退 A3901 步進電機 A3901 步進電機 采用 雙路全橋式低電壓電動機驅(qū)動器 。 其特點有 : 低 RDS(on) 輸出 全步進與半步進能力 小型封裝 用于直流電動機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和制動模式 零耗電的睡眠模式 最大達 250 千赫的 PWM 控制 交叉電流保護 過熱關(guān)機功能 (TSD) A3901 是一種全橋式電動機驅(qū)動器，用于有關(guān)雙極步進或電刷直流電動機的低壓便攜應(yīng)用。 該輸出最適用于低壓驟降的情況，電流最大可達 177。 400 毫安（相當(dāng)于 177。 800 毫安的并行輸出），操作電壓范圍為 到 伏特。 有 （ IN1 到 IN4）四種輸入能夠控制全步進與半步進模式下的雙極步進電動機，或正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和制動模式中的直流電動機。 可將輸入脈寬調(diào)制 (PWM) 為頻率達 250 千赫的電流或速度控制。 內(nèi)部保護電路擁有過熱關(guān)機 (TSD) 和交叉（擊穿）保護功能 。 機器人工作電源 機器人工作電源由直流減速電機驅(qū)動電源和單片機工作電源兩部分組成，如圖 ，其中： 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）用紙 NO: 19 1. 直流電機驅(qū)動電源有短路塊 J5 選擇 5V 或者 12V供電工作，以滿足不同用途的需要，避崖機器人中考慮到電機，我們選擇 5V電源。 2. D9整流二極管是防止外接電源接反，也可使用外接 9V 交流電源。 3. U4整流前端 12V給直流減速電機使用，三端穩(wěn)壓管 7805 在穩(wěn)壓濾波后輸出 5V直流電壓，供單片機使用，解決了單片機電源與直流電機驅(qū)動電源的隔離。 12J5B A T 9C82 20 μ FC93 34C 112 24C 122 20 μ FD9I N 40 01S2P O W E RV i n1GND2V ou t3U4 7 80 5D 10PLR 203 30+ 12 V + 5V 圖 電源原理圖 復(fù)位電路 AVR 復(fù)位電路原理如圖 所示。 AVR 單片機為低電平復(fù)位 ， S1為復(fù)位按鍵。又 R C3組成的復(fù)位電路用于保證單片機、機器人開機通電時完成初始化操作（自動復(fù)位）。 S1 為手動復(fù)位初始化， R3起保護作用。 S1C31 0 μ FR32 0 0 ΩR24 .7 K ΩR E S E T ++ 5 VR E S E T 圖 AVR 復(fù)位電路原理圖 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）用紙 NO: 20 機器人工作指示 發(fā)光二極管電路原理如圖 所示， D1D8 為 PA口對應(yīng)發(fā)光二極管，用于機器人工作指示（作機器人“眼睛”閃爍）。 RP1 為 680 歐姆排電阻。本硬件電路采用 I/O 口上低電平（接地 LED 燈亮）有效。 L E D L E D L E D L E D L E D L E D L E D L E DD1 D2 D3 D5 D6 D7 D8D4PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA71987653248 6 8 0 Ω R P 1V c cP A 0P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 7 圖 發(fā)光二極管電路原理圖 發(fā)光二極管做為指示機器人工作狀況 ,D1~D4 指示紅外探測器的探測結(jié)果 。 如果探測器 1探測到物體時則輸出高電平發(fā)光二極管 D1 滅 ,反之發(fā)光二極管亮 。 D5~D8 指示機器人工作狀況。 D5：機器人直行，前方無障礙物或機器人前方左右都有障礙物，但機器人可以通過輸出低電平， D5 亮 D6：圖（ a ）機器人左前方有障礙物，機器人右轉(zhuǎn)，輸出低電平， D6 亮 D7：圖（ c ）機器人右前方有障礙物，機器人左轉(zhuǎn)，輸出低電平， D7 亮 D8：圖（ b ）機器人左右前方有障礙物，機器人無法通過，這時需要 機器人后退并左轉(zhuǎn)，然后繼續(xù)探測，如此循環(huán)，直到能夠找到合適的路徑通過，這時輸出低電平， D8 亮 ISD1000A 芯片基本特點 : ISDl000A 系列按錄放存儲時間和采樣速率的不同分為 ISDl012A(12s、 10． 6kbps)、 ISDl016A(16s、 8． 0 kbps)、 ISDl020A(20s、 6． 4 kbps)共三種。 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）用紙 NO: 21 系列語言電路實質(zhì)是一個模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用 DTAS(直接模擬量存儲 )技術(shù)，錄放的信息可以直接記錄在芯片內(nèi)部的 EEPROM 中，因而可以較好地 保留語言模擬量中的有效成分，減少音質(zhì)失真，提高錄放質(zhì)量，獲得自然、逼真的音響還原效果。 EEPROM，所以可以隨錄、隨放，任意改寫或刪除，不需專用的語言固化開發(fā)系統(tǒng)進行編程和燒錄。重復(fù)錄音次數(shù)為 l 萬次以上，錄放的信息可以保存 l0 年以上， 斷電后信息不會丟失。 l60 個信息段的能力。 28 腳和四方列直插 28 腳兩種封裝，單一 +5V 電源供電。 A01A12A23A34A45A56NC7NC8A69A710A U X IN11G N D12A G N D13S P +14S P 15V c c a16M IC17M IC P E F18A G C19A N A U N20NC21CE22PD23V C C28A N A O U T24P /R27T E S T ( c lk )26E O M25IS D 1 0 0 0 A 圖 ISD1000A 系列引腳圖 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）用紙 NO: 22 4 避崖機器人的軟件單元 匯編語言作為傳統(tǒng)的嵌入式系 統(tǒng)的編程語言，具有執(zhí)行效率高的優(yōu)點，和機器人語言相 比，使用匯編語言來編寫程序的突出優(yōu)點是可以使用符號，具體的說，就是可以用助記符來表示指令的操作碼和操作數(shù)，可以用標點和符號來代替地址、常量和變量。以下我們主要介紹了避崖機器人的兩個簡單測試程序和總程序，測試程序請見附錄（ 1），總程序請見附錄（ 2）。 匯編語言概況 助記符一般都是表示一個操作的英文單詞的縮寫，便于識別和記憶。不過，用匯編語言編寫的程序不能由機器直接執(zhí)行，而必須翻譯成由機器代碼組成的目標程序，這個翻譯過程稱為匯編。在微型機中，當(dāng)前絕大多 數(shù)情況下，匯編過程是通過軟件自動完成的。用來把匯編語言編寫的程序自動翻譯成目標程序的軟件叫匯編程序。匯編過程的含義如圖 。 圖 由匯編程序執(zhí)行的匯編過程 用匯編語言編寫的程序叫源程序。匯編語言的指令和機器語言的指令之間有一一對應(yīng)的關(guān)系。一個用匯編語言編寫的源程序通過匯編之后，大約得到幾倍容量的目標代碼程序。 所以，匯編語言是和機器密切相關(guān)的，是面向機器的語言， CPU 不同的機器有 不同的匯編語言。 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu) 匯編語言程序具有 4種結(jié)構(gòu)形式，即順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)。 (1)順序程序 順序程序是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，也稱為直線程序。這種程序中既無分支、循環(huán)，也不調(diào)用子程序，程序按順序一條一條地執(zhí)行指令。 (2)分支程序 程序分支是通過條件轉(zhuǎn)換指令實現(xiàn)的，即根據(jù)條件對程序的執(zhí)行進行判斷，滿足條件則匯編語言源程序 匯編 目標程序 匯編程序 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）用紙 NO: 23 進行程序轉(zhuǎn)移，不滿足條件就順序執(zhí)行程序。 分支程序又分為單分支和多分支結(jié)構(gòu)。 循環(huán)程序是最常見的程序組織方式。在程序運行時，有時需要連續(xù)重復(fù)執(zhí)行 某段程序，這時可以使用循環(huán)程序。這種設(shè)計方法可大大地簡化程序。 循環(huán)程序的結(jié)構(gòu)一般包括下面幾個部分： (1)置循環(huán)初值 對于循環(huán)過程中使用的工作單元，在循環(huán)開始時應(yīng)置初值。例如，工作寄存器設(shè)置計數(shù)初值，累加器 A 清 0，以及設(shè)置地址指針、長度等。這是循環(huán)程序中的一個重要部分，不注意就很容易出錯。 (2)循環(huán)體 (循環(huán)工作部分 ) 重復(fù)執(zhí)行的程序段部分，分為循環(huán)工作部分和循環(huán)控制部分。 循環(huán)控制部分每循環(huán)一次，檢查結(jié)束條件，當(dāng)滿足條件時，就停止循環(huán)，往下繼續(xù)執(zhí)行其他程序。 (3)修改控制變量 在循環(huán)程序中，必須給