【正文】 有機會便可進行深入研究。最后做好智能小車的整體調(diào)試。根據(jù)這些控制流程，進行軟件調(diào)試，在調(diào)試程序之前，先檢查各模塊間的連接是否 連接無誤，有無斷路現(xiàn)象。子程序流程包括各類傳感器的控制過程和舵機 /電機的控制過程。還有智能小車的軟件設(shè)計部分。然后是智能小車的搭建過程。 設(shè)計這個智能小車，首先要了解具有語音控制及火警功能的智能小車設(shè)計的研究背景和研究意義，還有和相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀。比如火場救援，火警報警等。此次智能小車的設(shè)計達到了任務(wù)書的任務(wù)要求，該智能小車可以 具有識別“前進，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，加速，減速，停止，后退”等語音控制的功能， 并具有檢測現(xiàn)場溫度的功能和自我保護的功能（如溫度過高自動后退幾步），有火情時閃光、發(fā)出聲音報警。當(dāng)小車遇見高溫的物體或者環(huán)境時，小車能自動后退，保護自身的安全，并且能發(fā)出報警的信號，由此可見，具有語音控制及火警功能的智能小車 的設(shè)計成功完成。首先檢查所有線路接觸良好，排除故障，打開開關(guān)，對著麥克風(fēng)進行語音操作，智能小車接收指令良好，能完成 “前進，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，加速，減速，停止，后退”等語音控制的功能。 （ 20） 開始具體的實驗測試。 連接所有模塊。選擇 NorthStar 軟件界面的“工具”到 “ 查詢傳感器”，進入到如下傳感器查詢界面，將端口號對應(yīng)設(shè)置為 4 后點擊“啟動服務(wù)”， NorthStar 便開始往控制器下載服務(wù)程序，這時候您會看到多功能調(diào)試器的兩個指示燈變紅、閃爍，調(diào)試器的燈都變綠，輸出窗口提示下載完成說明服務(wù)程序下載成功。 (14)創(chuàng)建 “ 舵機 ” 模塊，設(shè)置屬性 (15)創(chuàng)建 “ 延時 ” 模塊 (16)把所有模塊按順序連接起來，進行測試。 （ 8）開始進行聲音識別的程序調(diào)試，新建工程，工程設(shè)置中控制卡選擇“ MultiFlex2PXA270”，構(gòu)型選擇“自定義”，舵機設(shè)置， AD設(shè)置和 IO 設(shè)置跳過即可 （ 9).創(chuàng)建 “ 條件循環(huán) ” 和 “ 循環(huán)結(jié)束 ” 模塊，設(shè)置 “ 條件循環(huán) ” 模塊屬性 (10） 創(chuàng)建 “ 變量 ” 模塊，設(shè)置屬 性 (11)創(chuàng)建 “ 語音 ” 模塊，添加 “ 前進 ” ， “ 后退 ” ， “ 左轉(zhuǎn) ” ，“右轉(zhuǎn)”，“加速”，“減速”，“停止 ” 七條語音條目（由于 MultiFlexNG 所用的語音引擎只支持中文，所以語音條目只能輸入中文），語音識別結(jié)果選擇上一步添加的變量 (12)創(chuàng)建 “ 多支判斷 ” 和 “ 多支結(jié)束 ” 模塊，設(shè)置 “ 多支判斷 ” 模塊屬性。 總體軟件程序調(diào)試： （ 1）首先進行舵機軟件調(diào)試， 打開 NorthSTAR 工作環(huán)境，在“ Project Configuration”中選擇“ MultiFLEX?2PXA270”控制器、“ Customized”自定義機器人。 通過以上的實驗結(jié)果表明，軟件程序和硬件設(shè)備都是沒有問題的，我們實現(xiàn)了所期望的智能小車對溫度變化的感知結(jié)果，即當(dāng)室內(nèi)溫度大于 40℃，燈 1 亮且蜂鳴器響來進行報警顯 示。 觀察到 LED 燈 1亮，同時 LED 燈 2開始閃爍。 將小車放置在實驗桌上，打開控制器的開關(guān)。程序編完成后，保存編譯后我們通過 USB連接多功能調(diào)制器在其 AVRISP 的工作狀態(tài)下成功的將程序傳輸給控制器，最后關(guān)閉控制器開關(guān)。由于當(dāng) wd值小于或等于 80時，溫度不過 40 攝氏度，沒有什么變化，所以 if 下面的右側(cè)引腳直接接到 if 條件結(jié)束模塊右上引腳。輸出模塊 2的通道為 4，當(dāng)前數(shù)值為 0，加延時模塊 500ms 即亮 秒，然后繼續(xù)添加輸出模塊 2，當(dāng)前數(shù)值為 1，意為熄燈，加一個 500ms 延時模塊，使燈熄 ，以此類推，使得燈 4閃爍兩次后熄滅。加延時模塊設(shè)置時間 5000ms，使得此燈持續(xù)亮 5 秒。接著設(shè)置 if 條件成立所 執(zhí)行的左下腳引線部分。模擬模塊輸入設(shè)置為通道 4，當(dāng)前數(shù)值也設(shè)為溫度的首拼音“ wd”。 下面開始對某些模塊進行相關(guān)的設(shè)置，設(shè)置變量模塊，雙擊該模塊進入設(shè)置，變量類型改變 bool，名稱設(shè)為“溫度”的拼音縮寫“ wd”。進入到了同 界面后開始進行圖形化程序的編制。然后點擊下一步進入到數(shù)字量的設(shè)置，兩個數(shù)字量的輸出，所以 IO通道個數(shù)設(shè)置為 2，通道號改為 1 和 4，模式都改為輸出。步驟及方法同上，這里不做示圖說明。當(dāng)我們用電吹風(fēng)機對溫度傳感器吹熱風(fēng)后， AD 上升至了 82，通過計算得出其感知的熱風(fēng)溫度為 40℃符合報警數(shù)值的要求，然后退出傳感器的查詢界面。通過 LM35 數(shù)據(jù)手冊，我們可以知道 10mv/℃。 查詢實驗熱風(fēng)的 AD 值 點擊“打開”后將調(diào)試器改為 RS232 模式，點擊“查詢 AD”，可以看到 AD0有數(shù)據(jù)變化。下面是具體步驟： 下載服務(wù)程序 用多功能調(diào)試器將控制器和與電腦 USB 插口連接起來，將調(diào)試器的工作狀態(tài)設(shè)置在 AVRISP 模式下。 “ 舵機 ” 模塊，設(shè)置模塊屬性。如圖所示： 測試智能小車各個模塊的程序 首先來完成舵機的程序調(diào)試 打開 NorthSTAR 工作環(huán)境，在“ Project Configuration”中選擇“ MultiFLEX?2PXA270”控制器、“ Customized”自定義機器人。最后直到創(chuàng)建完成。稍等片刻，列表中會提示已連接，此時 PC機狀態(tài)欄里的無線網(wǎng)圖標(biāo)狀態(tài)會顯示連接成功。點擊圖 的“新建連接”，輸入網(wǎng)絡(luò)名 (SSID)后點擊確定。PC機的 IP 應(yīng)設(shè)置為 .*， *應(yīng)該在 0— 255 之間，子網(wǎng)掩碼，其它的可以不設(shè)置，注意 IP 不要和控制器重復(fù)?！翱刂破骶W(wǎng)路配置”如圖所示，控制器的默認(rèn) IP 為（有線網(wǎng) IP）， 點擊獲取狀態(tài)，稍等片刻，如果窗口中所有禁用控件全部可用，就表示連接成功，此時可以通過“以太網(wǎng)口 IP”設(shè)置控制器的有線網(wǎng) IP，或者通過“無線網(wǎng)卡 IP”設(shè)置無線網(wǎng) IP。 （ 2）通過網(wǎng)絡(luò)配置功能配置 MultiFLEX?2PXA270 控制器的 IP，建立無線網(wǎng)絡(luò)連接。如圖所示， 四個輪子的 ID 依次如圖所示： 測試智能小車和電腦的連接 （ 1）用網(wǎng)線連接控制器和 PC機，打開控制器，稍等片刻控制器啟動完畢。 （ 5）系統(tǒng)按鈕，用于軟件的最小化和退出。 （ 3）操作頁面切換按鈕，主要用于不同頁面之間的切換。 RobotServoTerminor 的主界面主要分為 5 個區(qū)域： （ 1） 串口操作，主要用于串口的打開和關(guān)閉。 下來了解一下舵機調(diào)試軟件 RobotServoTerminor。程序編輯完后，可以編譯并下載到機器人控制器中運行。通開電機 復(fù)位 檢測電位器柄的位置 檢測輸入脈沖寬度 輸出電機快慢正反轉(zhuǎn) NorthSTAR 是一個圖形化交互式機器人控制程序開發(fā)工具。 布線要合理：要盡量減少連接線的數(shù)量，前輪的兩個舵機和后輪的兩個舵機首先用連接線連接起來， 然后在接到控制器上，連接線的長度要合理，否則會影響智能小車的正常運行，盡量線路走直線，不搭線，不中途接線，那樣容易短路。 —— 180 度 。 —— 90 度 。以 180 度角度伺服為例，那么對應(yīng)的控制關(guān)系是這樣的 : —— 0 度 。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速一定時，通過級聯(lián)減速齒輪帶動電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為 0，電機停止轉(zhuǎn)動。它內(nèi)部有一個基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為 20ms,寬度為 的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較 ，獲得電壓差輸出。然后通過控制器，將指令傳給舵機系統(tǒng)，來實現(xiàn)智能小車的“前進”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“停止”、“加速”、“減速”的指令。 比如，當(dāng)人發(fā)出指令“前進”時，傳感器 隨著音波的流入使金屬振動板振動時， 振動板與電極板會隨音波的振動，麥克風(fēng)接在音頻輸入接口上，能夠采集人耳朵能夠聽到的所有聲音，輸出連續(xù)的電平信號。在工作環(huán)境中，當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度超過了 70攝氏度的時候，蜂鳴器將會報警，發(fā)出警報，命令智能小車后退，如果檢測到溫度沒有超過 70 攝氏度，智能小車將繼續(xù)執(zhí)行以前的指令， 不影響小車的正常運轉(zhuǎn)。依次循環(huán)命令，直到智能小車完成它的指定使命。實現(xiàn)人類賦予智能小車的任務(wù)。但是這些指令都要看是否與溫度傳感器 的指令相違背，因為工作環(huán)境的特殊性，一切智能小車的行為指令都要保障小車的自身安全，這樣既可以報警又可以遠(yuǎn)離危險區(qū)域。 主程序流程介紹 具有語音控制及火警功能的智能小車設(shè)計的主程序的邏輯判斷流程首先不能使各傳感器的指令相違背。其他三個輪子亦是如 此。 具有語音控制及火警功 能的智能小車的搭建過程 第一步，先搭建一個輪子，控制這個輪子轉(zhuǎn)起來。同理可以判斷前方障礙物、右邊障礙物等情況。之后我們需要根據(jù)機器人前方的障礙物情況，控制機器人的方向。原因是 四個輪子可以單獨驅(qū)動控制，具有很強的機動能力，并且動力比較強勁。位置分辨率 u 高達 1M 通訊波特率 （ 6）雙端輸出軸，適合安裝在機器人關(guān)節(jié) u 的伺服更新率 （ 7）高精度全金屬齒輪組，雙滾珠軸承 u 具備位置、溫度、電壓、速度反饋 （ 8）連接處 O 型環(huán)密封，防塵防濺水 第 3章 具有語音控制及火警功能的智能小車的搭建 智能小車主體部分 （ 1）結(jié)構(gòu)設(shè)計：首先需要清點一下，要用到的資源：一個控制器、 4個 CDS5514個輪子、眾多結(jié)構(gòu)件和傳感器。 （ 3（高轉(zhuǎn)速：最高 176。 cm 的持續(xù)轉(zhuǎn)動輸出扭矩， 大于 20Kgf其工作流程為：控制信號→控制電路板→電機轉(zhuǎn)動→齒輪組減速→舵盤轉(zhuǎn)動→位置反饋電位計→控制電路板反饋 此智能小車選用 CDS5516 機器人舵機 proMOTION CDS 系列機器人舵機 屬于一種集電機、伺服驅(qū)動、總線式通訊接口為一體的集成伺服單元，主要用于微型機器人的關(guān)節(jié)、輪子、履帶驅(qū)動，也可用于其它簡單位置控制場合。 其工作原理為 :控制電路板接受來自信號線的控制信號，控制電機轉(zhuǎn)動，電機帶動一系列齒輪組，減速后傳動至輸出舵盤。 如圖是“創(chuàng)意之星”的溫度傳感器，輸出模擬量信號，接 AD0~AD7 的任意一個接口都可以通過 NorthSTAR 進行數(shù)值讀取和編程。這款傳感器的標(biāo)稱溫度檢測范圍是 0~70 攝氏度。 （ 3） 溫度傳感器 溫度傳感器是一種檢測溫度的部件。高級版“創(chuàng)意之星”有麥克風(fēng)，它和這里的聲音傳感器不一樣，麥克風(fēng)接在音頻輸入接口上，能夠采集人能夠聽到耳朵的所有聲音，輸出連續(xù)的電平信號。 駐極體式電容麥克風(fēng)隨振動板與背極板極化蓄電荷的類型及構(gòu)造，可區(qū)分為三大類 : Back Electret Type Condenser Microph