【正文】 /*。 /*前進(jìn)*/ bill_rot=0。 sleep()。 bill_rot=80。 } else if(bmpr amp。 /*順時(shí)針轉(zhuǎn)一個(gè)角度*/ bill_trans=80。 drive(bill_trans,bill_rot)。 0b1010) /*左側(cè)發(fā)生碰撞*/ { bill_trans=0。 /*前進(jìn)*/ bill_rot=0。 /*后退*/ bill_rot=0。 while(1) /*無(wú)限循環(huán)檢測(cè) */ { bmpr=bumper()。能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)39 int bill_rot=0。 /*采樣周期*/}. 一個(gè)“臺(tái)球”程序下面結(jié)合“臺(tái)球”程序來(lái)學(xué)習(xí)碰撞傳感器的使用。 語(yǔ)句 4。 /*做相應(yīng)的處理*/ 語(yǔ)句 2。. 能力風(fēng)暴的基本程序結(jié)構(gòu)while(1) /*循環(huán)檢測(cè)*/{ ir=ir_detect()。其中麥克風(fēng)是沒(méi)有方向性的，能感知聲音的強(qiáng)弱；光敏傳感器能感知所在方向上的光強(qiáng)；主動(dòng)式紅外測(cè)障傳感器能感知前方 40 厘米以?xún)?nèi)的障礙物。因此，用好能力風(fēng)暴的傳感器是非常重要的。可以說(shuō)沒(méi)有感知周?chē)h(huán)境能力，你看到的只是一臺(tái)沒(méi)有生命的機(jī)器。它不知道前進(jìn)的道路上有沒(méi)有障礙，也不知道有沒(méi)有完成你給的指令。. 讓能力風(fēng)暴獲得感知周?chē)h(huán)境的能力。在例目錄下的 文能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)38件有利用喇叭奏樂(lè)的例子。熟練掌握 sleep()函數(shù)的應(yīng)用將使你的程序簡(jiǎn)潔高效。該值和轉(zhuǎn)彎速度以及能力風(fēng)暴的電機(jī)有關(guān)，需要實(shí)際調(diào)整，此外地面的摩擦力也有影響。}能力風(fēng)暴逆時(shí)針走約一米見(jiàn)方的正方形路徑。 sleep()。 /*要先加載 ，否則用 drive 替代 */ sleep()。 i 4。void rectangle(){ int i。 stop()。void round(){ driveb(60,30)。此外：如果有條件通過(guò)硬件調(diào)整，將會(huì)有更好的效果。修改 drive_bias 的值和正負(fù)，重復(fù)前面的試驗(yàn)，直到偏離值得到糾正或無(wú)法再變小為止，這時(shí)的 drive_bias 值就是最終的偏置量。}偏置量的大小是通過(guò)試驗(yàn)得到。 motor(0,trans (rot + rot_bias))。int drive_bias = 0。driveb 是 drive 庫(kù)函數(shù)的擴(kuò)展版本。常用的校正方法是在軟件中設(shè)置偏置量。這使得我們?cè)谑褂弥锌赡軙?huì)發(fā)現(xiàn)，即使在程序中給左右電機(jī)設(shè)置一樣的功率級(jí)別，能力風(fēng)暴走出的也不是一條直線，會(huì)向一邊偏，這在長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)時(shí)最明顯。. 校正能力風(fēng)暴的電機(jī)直流電機(jī)和減速器由于生產(chǎn)裝配過(guò)程中的因素，不可能做到轉(zhuǎn)速完全一樣。能力風(fēng)暴還有喇叭、液晶屏等輔助輸出手段，能夠讓你了解它的運(yùn)行狀態(tài)。這樣就不會(huì)發(fā)生，一打開(kāi)能力風(fēng)暴電源，它就滿(mǎn)桌亂跑的情況了。每次你打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)或按下復(fù)位鍵，程序中的main( )函數(shù)都會(huì)自動(dòng)執(zhí)行一遍。這時(shí)你可以拔下串口通訊線。程序裝載后一直保留在能力風(fēng)暴內(nèi)存中，直到用戶(hù)通過(guò)交互命令窗口御載該程序文件或下載與其同名的新文件。 程序下載時(shí)，JC 交互窗口會(huì)顯示下載過(guò)程。} 在菜單里選擇下載當(dāng)前程序。新建一個(gè)程序窗口，把下面的程序輸入窗口。能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)36第四章 編程——賦予能力風(fēng)暴智慧. 第一個(gè) JC 程序，Hello Robot! 運(yùn)行JC。Outputo0Outputo7 加驅(qū)動(dòng)電路后可控制電機(jī)、繼電器、燈泡等等。利用 ASBUS 的并行口擴(kuò)展功能，采用地址鎖存芯片 74HC373，用 OS0 線進(jìn)行片選。圖 能力風(fēng)暴紅外接收傳感器模塊原理圖PA1，PA2 可用來(lái)擴(kuò)展數(shù)字或脈沖輸入的傳感器，如光電編碼器，超聲傳感器等。202。189。205。123GNDVOUTVc186。180。179。 202。194。181。208。213。198。178。188。214。198。178。194。205。180。198。180。圖 擴(kuò)展兩個(gè)紅外接收傳感器前置放大 207。擴(kuò)展溫度傳感器、力傳感器等模擬量輸入傳感器均可采用這種方法。具體實(shí)施時(shí)，可采用 ASDIY 通用實(shí)驗(yàn)板，在上面布置電阻和插座，2 個(gè)光敏電阻焊在附帶的圓形傳感器板 PCB，焊上插頭，裝入傳感器管，滴一點(diǎn) 502 膠水固定，然后裝在能力風(fēng)暴外殼空閑傳感器孔內(nèi)，即完成2 個(gè)光敏傳感器的擴(kuò)展。PCOPC7：數(shù)據(jù)總線RESET：復(fù)位信號(hào)IRQ：外部中斷輸入腳VCC：+5V 電源（負(fù)載不要超過(guò) 300MA）Vmotor：電機(jī)電壓，也即電池電壓，可接較大負(fù)載GND：地IS0IS3：輸入選擇線 03OS00S3：輸出選擇線 03PA1PA2：輸入捕捉口PA3：輸出比較口，已被喇叭、DC3，servo 使用，PE5PE7：模擬輸入口下面舉例介紹具體的擴(kuò)展方法。采用堆疊式的 ASBUS 擴(kuò)展卡可以方便擴(kuò)展控制板的功能。在具體使用時(shí)用戶(hù)可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，見(jiàn)圖 。圖 三級(jí)減速器（齒輪頭）. 喇叭喇叭由 PA3 控制，經(jīng) IC7 放大后驅(qū)動(dòng)喇叭（蜂鳴器） 。能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)32圖 不同寬度的方波實(shí)現(xiàn) PWM 控制能力風(fēng)暴的電機(jī)是經(jīng)過(guò)減速器將轉(zhuǎn)動(dòng)傳給輪子，將高速轉(zhuǎn)化為低速。 （如圖 ） PA5，PA6 分別給 AS611 發(fā)脈寬調(diào)制信號(hào)，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)調(diào)節(jié)輸入到電機(jī)的平均電壓。能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人提供給電機(jī)的信號(hào)是方波，不同的方波它的平均電壓不同（如圖 ） ，我們就利用這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人的速度控制。在能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人負(fù)載一定時(shí)（即轉(zhuǎn)矩一定時(shí)） ，降低電壓，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速 n1，n2 不同，n1n2，這樣就可實(shí)現(xiàn)用電機(jī)調(diào)速。. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用廣茂達(dá)定制的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 IC8（AS611） ，其連接電路如圖 。喇叭是能力風(fēng)暴的嘴，碰到障礙可以發(fā)出警告聲，可以唱歌，可以呼叫同伴。能力風(fēng)暴作用于環(huán)境的驅(qū)動(dòng)器有三個(gè)。見(jiàn)圖 。低電壓復(fù)位保護(hù)電路采用 DS1233，當(dāng)電壓低于 ，將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，同時(shí)紅色 BAT 發(fā)光二極管變亮，見(jiàn)圖 。你可以計(jì)算一下 20K 能放多少行 JC 程序。圖 能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人的地址空間，圖中地址為 16 進(jìn)制能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人的操作系統(tǒng) ASOS 放在高端內(nèi)存 10K 左右，往下到8000 之上有近 20K 左右是用戶(hù)程序空間。只要使用一對(duì)輸入輸出選擇線就可以擴(kuò)展 8 個(gè)輸出口，8 個(gè)輸入口。32K 空間用來(lái)選擇四對(duì)輸入輸出控制線，在能力風(fēng)暴在 ASBUS 上能擴(kuò)展 4塊平行輸入卡，4 塊平行輸出卡。圖 擴(kuò)展地址選擇線地址空間與 8 個(gè)讀寫(xiě)控制線選擇對(duì)應(yīng)表：寫(xiě)操作 讀操作OX4000—OX4FFF OS0 IS0OX5000—OX5FFF OS1 IS1OX6000—OX6FFF OS2 IS2OX7000—OX7FFF OS3 IS3對(duì)地址 OX4000 進(jìn)行寫(xiě)操作，OS0 口線被選中，OS0 作為片選信號(hào)，即把數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫(xiě)往 OSO 選中的并行接口芯片上。選址和并行口擴(kuò)展32KRAM 用了 AOA14 共 15 根地址線，構(gòu)成 32K 的地址空間，A15 為高電平時(shí)和 E，RESET 等信號(hào)復(fù)合片選 32K RAM，因此 32K RAM 的地址空間為 OX8000OXFFFF。另外需注意，AS62256 在電壓低于 ，將自動(dòng)封鎖讀/寫(xiě)操作，已保護(hù)數(shù)據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)是既有靜態(tài)RAM 的速度和方便（70ns） ，又有 EEPROM 或 FlashRom 的掉電不丟失性，從而能將程序和數(shù)據(jù)合用一個(gè)芯片。能力風(fēng)暴充分利用了 68HC11E1 的全部硬件資源。能力風(fēng)暴運(yùn)行于擴(kuò)展工作方式，擴(kuò)展了 32K 靜態(tài) RAM 和 8 個(gè) I/O 口。PD0PD5可作通用 I/0 腳，或者 PDO 為串口 RXD 輸入，PD1，串口 TXD輸出，PD2P5 分別為 MISO，MOSI，SCK，SS，構(gòu)成 SP2 串口總線。PE（PEOPE7）A/D 模擬輸入或通用輸入PA（PAOPA7） PA0PA2，輸入捕捉腳。IRQ 外部中斷輸入腳VREFL，VREFH A/D 參考電壓輸入。RESET復(fù)位腳，低電壓復(fù)位。E總線時(shí)鐘輸出腳。EXTAL，EXTAL晶振腳。68HC11 的管腳圖見(jiàn)圖 。能力風(fēng)暴采用前兩種復(fù)位方式。并行 I/O 口單片方法工作時(shí)，有 38 個(gè) I/O；擴(kuò)展方式時(shí)：有 8 位數(shù)據(jù)單線和 16 位地址總線，可擴(kuò)展 64K 存儲(chǔ)器，另有 2 個(gè) 8 位 I/O 口和一個(gè) I/O 口。另外具有實(shí)時(shí)中斷電路，可每隔指定的時(shí)間產(chǎn)生一次中斷。能力風(fēng)暴中碰撞傳感器、聲音均使用 A/D 轉(zhuǎn)換器，非常方便，這也是 68HC11 的特色。圖 A/D 轉(zhuǎn)換器8 個(gè)輸入通道和四個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器，具有一次完成四路 A/D 轉(zhuǎn)換或連續(xù)對(duì)同一路采樣轉(zhuǎn)換 4 次的功能。串行口串行通訊接口 SCI，能力風(fēng)暴用于和 PC 機(jī)通信；全雙工同步串行外圍接口SPI（圖 ） ，Motorala 單片機(jī)獨(dú)有的串口標(biāo)準(zhǔn)，速度可達(dá) 2Mbps 以上，用于擴(kuò)展外圍芯片和多機(jī)通訊。定時(shí)器和脈沖電路16 位高性能定時(shí)器系統(tǒng)，8M 晶振，定時(shí)器頻率為 2MHZ（周期 ） ，3個(gè)輸入捕捉，可測(cè)量脈沖數(shù)量，脈沖周期、寬度和相位等；5 個(gè)輸出比較，可輸出 PWM 信號(hào)，可以完成各種定時(shí)控制功能，有定時(shí)器溢出中斷功能。學(xué)習(xí)使用單片機(jī)，可以真切感受計(jì)算原理，指令的構(gòu)成，時(shí)鐘周期，指令周期等等。圖 DIP 芯片管腳能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)25圖 PLCC 芯片管腳和插座引腳. 微控制器68HC11E1 有 CPU、片內(nèi)存儲(chǔ)器、定時(shí)器系統(tǒng)、串行口、A/D、并行 I/O 口，中斷和復(fù)位系統(tǒng)組成，見(jiàn)圖 。在觀察能力風(fēng)暴控制板時(shí)要注意識(shí)別芯片管腳，特別是 1 腳位置。68HC11 的自下載功能，使我們擁有了純軟件開(kāi)發(fā)調(diào)試的優(yōu)秀工具 JC。同時(shí)，充分考慮到軟件開(kāi)發(fā)工具問(wèn)題。能力風(fēng)暴的計(jì)算機(jī)硬件能力風(fēng)暴計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)策略是盡量選擇功能齊全、可靠、周邊設(shè)備集成度高的微控制器，價(jià)格也需控制，能讓中國(guó)的學(xué)生以可以承受的價(jià)格獲得世界上先進(jìn)的智能機(jī)器人計(jì)算平臺(tái)。詳細(xì)信息請(qǐng)看廣茂達(dá)網(wǎng)站： 。大部分傳感器可以方便地運(yùn)用 ASBus 接在能力風(fēng)暴上，并用 JC 來(lái)編驅(qū)動(dòng)程序。火焰?zhèn)鞲衅饔脕?lái)發(fā)現(xiàn)火焰，參加機(jī)器人滅火比賽最好使用火焰?zhèn)鞲衅鳌Ｒ曈X(jué)讓能力風(fēng)暴處理視覺(jué)是有些力不從心了，但你可以用它來(lái)作移動(dòng)的監(jiān)視平臺(tái)。數(shù)字指南針能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)24自主機(jī)器人的導(dǎo)航至今仍是世界性難題，借助數(shù)字指南針，可以使能力風(fēng)暴辨別方向。運(yùn)用能力風(fēng)暴本體上帶的傳感器在房間里找到門(mén)不容易，但運(yùn)用聲納對(duì)房間掃描一周后，就能較方便找到房門(mén)。能力風(fēng)暴裝上 1 個(gè)或幾個(gè)人體熱鋒電傳感器后，你可以讓他一看見(jiàn)你，就向你迎過(guò)來(lái)，讓他跟著你走。下面作簡(jiǎn)單介紹。運(yùn)行此程序，不同的速度值（在此為70）可觀測(cè)到不同的結(jié)果。/*讀出的脈沖數(shù)值除以33即得左輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)*/ stop()。 /*前進(jìn)*/ sleep()。范例：void main(){ init_velocity()。 /*，可調(diào)整*/} }以上是 left_shaft（）函數(shù)的應(yīng)用。 /*返回左編碼器的當(dāng)前狀態(tài)*/能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)23printf(encoder=%d\n,encoder_state)。下面是光電編碼器在能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人上的電路圖：圖 光電編碼器電路圖圖 光電編碼器和 motor/encoder 插座的接線圖范例void main( ){int encoder_state。能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人上用的光電編碼器芯片集成了發(fā)射與接收功能。調(diào)用前兩個(gè)函數(shù)必須先初始化脈沖采樣中斷驅(qū)動(dòng)：init_velocity（） 。同時(shí)注意看 R 或 L 右邊的“?”和“*”變化， “?”表示當(dāng)前無(wú)反射信號(hào)，碼盤(pán)片的黑格應(yīng)正對(duì)編碼器。因此 360 度共產(chǎn)生 33 個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖的分辨率約為 度，輪子能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)21直徑為 65mm，則周長(zhǎng)方面的分辨率約為 。反射器(即碼盤(pán))是黑白相間的鋁合金制成的圓片，66 等分。. 光電編碼器光電編碼器是一種能夠傳遞位置信息的傳感器，它由光電編碼模塊及碼盤(pán)組成（見(jiàn)圖 ） 。 /*前進(jìn)*/ if(b==1)stop()。 /*，可調(diào)整*/ if(mic180)b=b*(1)。 /*檢測(cè)麥克風(fēng)*/ printf(mic=%d\n,mic)。 /*狀態(tài)標(biāo)志位*/int mic。R1，C12 構(gòu)成高頻濾波，濾去線路板其他元器件產(chǎn)生的高頻噪聲。PE2 測(cè)得的電壓和 V 相減的絕對(duì)值越大，則聲音越大。沒(méi)有聲音時(shí)，電壓為 2．5V 左右，轉(zhuǎn)換為 8 位二進(jìn)制數(shù)后得到的十進(jìn)制整數(shù)為 127 左右（如圖 ） 。它的變化范圍是 0～255。sleep()。圖 麥克風(fēng)圖 麥克風(fēng)位置圖應(yīng)用 在 JC 中，聲音傳感器的庫(kù)函數(shù)是 analog(2)或 analog(microphone)，在程序運(yùn)行過(guò)程中此庫(kù)函數(shù)僅在被調(diào)用到時(shí)執(zhí)行一次，即采集數(shù)據(jù)一次。 } }}運(yùn)行此程序可知當(dāng)光線暗于一定值時(shí)，能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人叫兩聲。 if(right200) {beep()。光敏傳感器的線路圖如下：圖 光敏傳感器的電路圖能力風(fēng)暴個(gè)人機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)