【正文】 出發(fā)區(qū) 中心 鉤子上有無物料 Y N 選物料 判斷物料是否全搬完 Y N轉(zhuǎn)到物料所在位置 鉤住物料能否繼續(xù)行進(jìn)放置在前方目標(biāo)區(qū)放置物料 Y N轉(zhuǎn)到物料所應(yīng)放置位置 前方有無障礙 N Y 用另一個(gè)鉤子鉤住物料 已完成第一環(huán)節(jié) 進(jìn)入第二環(huán)節(jié) 鉤住F區(qū)的五個(gè)物料 轉(zhuǎn)到各物料對應(yīng)的小圓后，將各個(gè)物料放置在對應(yīng)的小圓 放完五個(gè)物料后，鉤住G區(qū)的五個(gè)物料 轉(zhuǎn)到各物料對應(yīng)的小圓后，將各個(gè)物料放置在對應(yīng)的小圓將五個(gè)小圓上放置的所有物 料分別推向?qū)?yīng)的目標(biāo)區(qū) 回到出發(fā)區(qū) 已完成搬運(yùn)任務(wù) 搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)物料流程圖5系統(tǒng)開發(fā)及調(diào)試工具 開發(fā)工具 Keil ARMKeil ARM是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。軟件部分包含了巡線模塊、轉(zhuǎn)彎模塊、后退模塊、延時(shí)模塊、停止模塊、鉤子模塊以及算法部分等。ALIENTEK MiniSTM32的LCD接口兼容ALIENTEK各種尺寸的TFTLCD模塊，包括：(320*240，電阻屏)、（320*240，電阻屏）、（480*320，電阻屏）、（800*480，電容屏）、7寸（800*480，電容屏）等。OLED是一個(gè)給OLED顯示模塊供電的接口，它和TFT_LCD拼接在一起。這樣，VBAT總是有電的，以保證RTC的走時(shí)以及后備寄存器的內(nèi)容不丟失。在此部分原理圖中，我們還可以看到STM32F103RCT6的各個(gè)IO口與外設(shè)的連接關(guān)系，這些將在后面給大家介紹。2，USB轉(zhuǎn)串口可以用作他用，并不僅限這個(gè)板上的STM32使用，也可以連接到其他板子上，這樣ALIENEK MiniSTM32開發(fā)板就相當(dāng)于一個(gè)USB轉(zhuǎn)TTL串口。P4口連接了CH340G的串口輸出，對應(yīng)著STM32的串口1（PA9/PA10），在使用的時(shí)候，也是通過跳線帽將這兩處連接起來。這里不直接連在一起的原因有二：1，防止紅外傳感器和DS18B20對這兩個(gè)IO口作為其他功能使用的時(shí)候的影響；2，DS18B20和紅外傳感器還可以用來給其他板子提供輸入，等于我們的板子為別的板子提供了紅外接口和溫度傳感器，在調(diào)試的時(shí)候，還是蠻有用的。PORTA和PORTB都是按順序排列的，這樣設(shè)計(jì)的目的是為了讓大家更方便地與外部設(shè)備連接?？梢钥吹剑@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ISP步驟還是很繁瑣的，跳線帽跳來跳去，還要手動(dòng)復(fù)位，所以ALIENTEK為STM32的串口下載專門設(shè)計(jì)了一鍵下載電路，通過串口的DTR和RTS信號(hào)，來自動(dòng)控制RST(復(fù)位)和BOOT0，因此不需要用戶來手動(dòng)切換狀態(tài)，直接串口下載軟件自動(dòng)控制，可以非常方便的下載代碼，這是其他開發(fā)板所不具備的。 MCU ALIENTEK ，它擁有的資源包括：48KB SRAM、256KB FLASH、2個(gè)基本定時(shí)器、4個(gè)通用定時(shí)器、2個(gè)高級定時(shí)器、2個(gè)DMA控制器（共12個(gè)通道）、3個(gè)SPI、2個(gè)IIC、5個(gè)串口、1個(gè)USB、1個(gè)CAN、3個(gè)12位ADC、1個(gè)12位DAC、1個(gè)SDIO接口及51個(gè)通用IO口。（6）當(dāng)液晶顯示白屏的時(shí)候，請先檢查液晶模塊是否插好（拔下來重新插試試），如還不行，可以通過串口看看LCD ID（按一次復(fù)位，輸出一次）是否正常，再做進(jìn)一步分析。（5）當(dāng)你想使用某個(gè)IO口用作其他用處的時(shí)候，請先看看開發(fā)板的原理圖，該IO口是否有連接在開發(fā)板的某個(gè)外設(shè)上，如果有，該外設(shè)的這個(gè)信號(hào)是否會(huì)對你的使用造成干擾，先確定無干擾，再使用這個(gè)IO。（2）雖說開發(fā)板有500mA自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，但是由于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是慢動(dòng)作器件，所以在給外部供電的時(shí)候，還是請大家小心一點(diǎn)，不要超過這個(gè)限額，以免引起不必要的問題（3）SPI1被多個(gè)SPI器件共用（SD卡/無線模塊/W25Q64），在使用的時(shí)候，必須保證同一時(shí)刻只有1個(gè)SPI器件是被選中的（CS為低），其他器件必須設(shè)置為非選中（CS為高），以免互相干擾?！?獨(dú)創(chuàng)的一鍵下載功能◆ 除晶振占用的IO口外，其余所有IO口全部引出，其中GPIOA和GPIOB按順序引 開發(fā)板使用注意事項(xiàng)為了讓大家更好的使用ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板，我們在這里總結(jié)該開發(fā)板使用的時(shí)候尤其要注意的一些問題，希望大家在使用的時(shí)候多多注意，以減少不必要的問題。資源搭配合理，物盡其用。（5）人性化設(shè)計(jì)。（4）質(zhì)量過硬。（3）資源豐富。整個(gè)板子尺寸為8cm*10cm*2cm（包括液晶，但不計(jì)算銅柱的高度）（2）靈活。而位于尾部的三個(gè)傳感器又具有輔助巡線的作用，如果在行進(jìn)過程中偏了一點(diǎn)點(diǎn)，可以及時(shí)采集、反饋信息并及時(shí)糾正。（3） 采用了三個(gè)用作轉(zhuǎn)彎的傳感器，其中位于尾部中間的傳感器⑦起主要轉(zhuǎn)彎的作用，左右兩個(gè)傳感器⑥和⑧是輔助轉(zhuǎn)彎用的。（2） 事實(shí)上，我們小組所使用的巡線傳感器一共有六個(gè)，中間的③④⑤三個(gè)RPR220光電傳感器起主要巡線的作用，尾部的⑥⑦⑧三個(gè)RPR220光電傳感器起輔助巡線的作用。我們小組所設(shè)計(jì)的傳感器有如下優(yōu)點(diǎn)：（1） 中間三個(gè)是巡線用的，其間隔是略大于黑線寬度，其很大的優(yōu)勢便是有效防止搬運(yùn)機(jī)器人走丟或誤判。結(jié)合RPR220傳感器的原理，我們使用了八個(gè)RPR220傳感器。RPR220傳感器原理：RPR220傳感器是由紅外發(fā)射管和紅外接收管構(gòu)成的，其外部包裹著黑色塑料。從最初的設(shè)定到最終的敲定，我們小組經(jīng)過了很長一段時(shí)間的分析討論及經(jīng)歷才有了如下的硬件設(shè)計(jì)。本技術(shù)報(bào)告中之所以會(huì)提到銅柱，是因?yàn)槲覀冃〗M在ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板的四周加了很高的銅柱之后，有效節(jié)省了結(jié)構(gòu)的使用空間，更重要的一點(diǎn)便是，在我們小組進(jìn)行調(diào)試時(shí)，可以將小車倒置，確保了ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板的安全，方便了我們的調(diào)試。當(dāng)方波的脈沖寬度改變時(shí)，舵機(jī)的轉(zhuǎn)軸角度發(fā)生改變，角度變化與脈沖寬度的變化成正比。需要注意的是盡管也可以用延時(shí)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)PWM波，但舵機(jī)運(yùn)行可能不平穩(wěn)，而且若PWM波的頻率偏離50Hz過大，舵機(jī)會(huì)出現(xiàn)震顫甚至?xí)o法啟動(dòng)舵機(jī)！需要說明的是，因程序脈寬調(diào)整的原理，脈寬的可能取值是離散的，只能得到一些特定位置，但對于普通的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是能夠滿足要求的。在沒有過載且控制信號(hào)持續(xù)穩(wěn)定的條件下，舵機(jī)的方位角嚴(yán)格保持不變?？刂菩盘?hào)為50Hz的PWM波形（矩形波），不同的脈寬（占空比）對應(yīng)舵機(jī)不同的方位角。 PARALLAX Continuous Rotation Servo舵機(jī)電路圖 PARALLAX Continuous Rotation Servo舵機(jī)3Pin PARALLAX Continuous Rotation Servo舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)分析 PARALLAX Continuous Rotation Servo舵機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖寬度的關(guān)系圖（2） ，Tower Pro Micro Servo 9g SG90舵機(jī)有三根引出線：VCC（電源線），GND（地線），CONTROL（控制線）。（1）PARALLAX Continuous Rotation Servo的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)50轉(zhuǎn)每分（電壓6伏特時(shí)）。輪子上所采用的舵機(jī)型號(hào)為PARALLAX Continuous Rotation Servo；鉤子所采用的的舵機(jī)型號(hào)為Tower Pro Micro Servo 9g SG90。最大的優(yōu)點(diǎn)就是它的結(jié)構(gòu)允許水平360度旋轉(zhuǎn)；同時(shí)，萬向輪的使用大大減少了摩擦。 是鉤子將要降下之前將五個(gè)物料集攏在一起的圖；。鉤子2和鉤子5之所以需要同時(shí)鉤住一個(gè)物料，是因?yàn)楫?dāng)鉤子1升起從而放下鉤子1所鉤住的物料時(shí)，鉤子2也將隨著鉤子1的升起而升起，這樣的話，鉤子2和鉤子5共同鉤住的物料將變成由鉤子5單獨(dú)鉤住，這就做到了一次只放一個(gè)物料的目標(biāo)，且放置好一個(gè)物料的同時(shí)并不影響其他物料的放置。我們小組的鉤子2和鉤子5同時(shí)鉤住一個(gè)物料，鉤子4和鉤子6同時(shí)鉤住一個(gè)物料，鉤子1,3,7各負(fù)責(zé)鉤住一個(gè)物料。②，在進(jìn)行物料分揀搬運(yùn)的第二個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，需要將F（）、G兩個(gè)儲(chǔ)料區(qū)的共計(jì)10個(gè)物塊取出分揀搬運(yùn)至對應(yīng)顏色區(qū)域（如綠色物料搬運(yùn)到綠色目標(biāo)區(qū)，以此類推）。當(dāng)鉤子2和鉤子4上都處于升起狀態(tài)（即未鉤住物料)時(shí)，我們小組的搬運(yùn)機(jī)器人會(huì)先使用右邊的鉤子（即鉤子4）將所要放置的物料鉤起，當(dāng)遇到前面有障礙物（即物料）時(shí)，會(huì)用左邊的鉤子（即鉤子2）將障礙物（即物料）鉤起，帶著兩個(gè)物料一起行進(jìn)，直到將的右邊鉤子鉤住的物料放置好才去將左邊鉤子鉤住的物料放置好；若未遇到前方有障礙物（即物料），則直接將右邊鉤子鉤住的物料放置好。下面將詳細(xì)介紹我們小組鉤子使用情況：①，在進(jìn)行物料分揀搬運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，需要從暗箱中放置的5種不同顏色的物料隨機(jī)抽取3種顏色物料，依次放置在場地上標(biāo)示為A、C、E的位置，機(jī)器人將這三個(gè)物料分揀搬運(yùn)到對應(yīng)的顏色區(qū)域。在進(jìn)行物料分揀搬運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，只用到了鉤子2,4；在進(jìn)行物料分揀搬運(yùn)的第二個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，鉤子1,2,3,4,5,6,7同時(shí)使用。(2) 采用三個(gè)鉤子，三個(gè)鉤子包含了七個(gè)小鉤子。RPR220傳感器 信息采集、反饋 STM32單片機(jī)系統(tǒng) 占空比信息 占空比信息 行進(jìn)舵機(jī) 取物舵機(jī) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧兩個(gè)前瞻三個(gè)主要巡線RPR220光電傳感器三個(gè)轉(zhuǎn)彎及輔 助巡線 光電傳感器結(jié)構(gòu)圖 光電傳感器硬件分布圖 光電傳感器硬件實(shí)物圖 取物舵機(jī) 舵機(jī)3 舵機(jī)1 舵機(jī)2 鉤子3 鉤子4 鉤子2 鉤子1 鉤子6 鉤子5 鉤子7 取物舵機(jī)結(jié)構(gòu)圖 鉤子1 鉤子7 鉤子3 鉤子2 鉤子5 鉤子6 鉤子4 舵機(jī)1 舵機(jī)2 舵機(jī)2 取物舵機(jī)硬件分布圖