【正文】 沈 陽 工 程 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 迷宮機(jī)器人設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)目的： 1 了解機(jī)器人技術(shù)的基本 知識 以及有關(guān)電工電子學(xué)、單片機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器等 相關(guān) 技術(shù)。 2 初步掌握機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)原理、基于智能機(jī)器人的控制理論，并 應(yīng)用于 實(shí)踐 。 基本要求 1 要求設(shè)計(jì)一個(gè)能走迷宮 (迷宮為立體迷宮 )的機(jī)器人 ； 2 要求設(shè)計(jì) 機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)、傳感器類型的選擇及排列布局。 發(fā)揮部分 可以增加其它的功能。 課程設(shè)計(jì)論文的基本要求 1 參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范打印 ，包括 附錄中 的圖紙 。圖紙為 A4，所有插圖不允許復(fù)印。 3 時(shí)間進(jìn)度安排 順序 階段日期 計(jì) 劃 完 成 內(nèi) 容 備注 1 講解主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書做出原始框圖 打分 2 檢查框圖及初步原理圖完成情況，講解 及糾正錯(cuò)誤 打分 3 檢查邏輯圖并指出錯(cuò)誤及糾正；講解原理 圖 繪制 及 報(bào)告 書寫 打分 4 繼續(xù)修正邏輯圖，指導(dǎo)原理圖 繪制方法，布置答辯 打分 5 答辯、寫報(bào)告 打分 2020715 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 2 沈 陽 工 程 學(xué) 院 迷宮機(jī)器人 課程設(shè)計(jì)成績評定表 系（部）： 測控技術(shù)與儀器系 班級： 測本 101 學(xué)生姓名： 韓明健 指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見 評價(jià) 內(nèi)容 具 體 要 求 權(quán)重 評 分 加權(quán)分 調(diào)研 論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn) ,收集資料；能制定課程設(shè)計(jì)方案和日程安排。 5 4 3 2 說明書的質(zhì)量 說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。 5 4 3 2 說明書的質(zhì)量 說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。 電池組提供整個(gè)電路的能量， 信息采集模塊由反射式紅外線 傳感器 （ ST188）組成，在前進(jìn)過程中檢測周圍 障礙物 （墻壁）與機(jī)器人距離 。 信號放大電路 （ TL082） 是負(fù)責(zé)對 被 選通信號電流放大， 以達(dá)到下級電路要求信號強(qiáng)度 。單片機(jī)控制芯片 （ AT89C4051） 是整個(gè)電路的核心部件，控制其他部分電路和協(xié)調(diào)整個(gè)電路的正常工作。 以上各個(gè)部件的電路正常工作可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動走迷宮的任務(wù)。 摘要 .............................................................................................................................................3 1 方案：應(yīng)用紅外線傳感器 ..........................................................................................................1 2：電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................................2 ：紅外線信息采集電路 .....................................................................................................2 ：多路開關(guān) .......................................................................................................................4 3： TLC1549 模數(shù)轉(zhuǎn)換 +5V 參考電壓電路 ......................................................................................6 ：三極管 9051 介紹 ..........................................................................................................6 ： TL431 原理 ...................................................................................................................6 恒壓電路的應(yīng)用 ...............................................................................................................7 4：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路介紹 ..................................................................................................................8 芯片介紹 ............................................................................................................9 ：工作原理 .......................................................................................................................9 5：單片機(jī)處理器 ....................................................................................................................... 11 介紹 .............................................................................................................. 11 ：主要功能特性 .............................................................................................................. 12 ：封裝和引腳功能說明 ................................................................................................... 12 :模式介紹 ....................................................................................................................... 13 :AT89C4051 的編程方法 .................................................................................................. 13 ：其他單片機(jī)的介紹 ....................................................................................................... 14 6： L297 電路圖 .......................................................................................................................... 14 ： l297 的說明 ................................................................................................................. 14 7：步進(jìn)電機(jī) L298 電路圖 ........................................................................................................... 16 ： L298 簡介 ................................................................................................................... 16 ：引腳說明 ..................................................................................................................... 17 ： L297 和 L298 的連接驅(qū)動電路 ..................................................................................... 17 8．：工作方式說明 ...................................................................................................................... 18 ：電路工作原理說明 ....................................................................................................... 18 ：步進(jìn)電機(jī)模式及狀態(tài) ................................................................................................... 18 ： +5V 電壓產(chǎn)生電路 ....................................................................................................... 18 ：繼電器的工作原理 ....................................................................................................... 19 ：機(jī)器人構(gòu)造介紹 .......................................................................................................... 19 9：程序流程圖 ....................................................................................................................... 24 1：主程序流程圖。 2： 能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人位置的隨時(shí)調(diào)整 。 紅外線 （ ST188） 多路開關(guān) （ CD4051） 放大器 （ TL0820） 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ TLC1549） 單片機(jī)處理器 （ AT89S4051） 電機(jī)驅(qū)動電路 （ L297 和 L298） 步進(jìn) 電機(jī) 擴(kuò)展功能 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 2 2：電路設(shè)計(jì) ：紅外線信息采集電路 A1K2C3E4U1R R 1510V C C + 12VV C C + 5VC G D 1 30PC G D 4 30PC C 1 UC C 2 U 圖 4 紅外線信息采集電路 ：反射式紅外線 ST188 的 特點(diǎn) （ 1）：采用高功率發(fā)射紅光二極管和高靈敏度光點(diǎn)晶體管組成 。 （ 3）：采用非接觸檢測方式 。 （ 2）： 集中抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集。 （ 4）：對障礙物的反映。 迷宮機(jī)器人設(shè)計(jì) 3 3 光電特性 表 1