【正文】
[3],在霍爾元件的正對(duì)面貼一小塊磁鋼(B18000T,B為磁鋼強(qiáng)度要求),當(dāng)測(cè)速齒輪的每個(gè)齒經(jīng)過探頭正前方時(shí),改變了磁通密度,探頭就輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào).檢測(cè)元件選用型號(hào)為CS3020開關(guān)集成霍爾傳感器.此元件是OC門,因此在輸出端與電源之間要接一個(gè)電阻, 計(jì)數(shù)模塊設(shè)計(jì) 鑒于S3C44B0X本身不具有外部脈沖計(jì)數(shù)功能,需要在已有的硬件資源基礎(chǔ)上擴(kuò)展外圍電路。 } } return 0。 /*調(diào)用電機(jī)左轉(zhuǎn)程序*/ sleep(1)。 0X00000002) { /*HIGH LEVEL*/ printf(紅外線沒檢測(cè)到障礙\n); } else { printf(紅外線檢測(cè)障礙\n)。= 0xfffffff3。}int main(){ int i。 close(fd)。 } write(fd,value,2*sizeof(int))。 //打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序 if(fd==1) { perror(open)。 value[1]=l。 U32 times1,times2。void delay(U32 time){ while(time)。程序?qū)崿F(xiàn)如下:include include includeincludeincludelinux/includelinux/include linux/include linux/define PCONG (*(volatile unsigned *)0x01d20040) //定義地址define PDATG (*(volatile unsigned *)0x01d20044) //定義地址int value[2]。紅外線設(shè)置檢測(cè)到障礙后會(huì)向ARM的中斷寄存器發(fā)送一個(gè)高低電平的脈沖信號(hào),我們軟件通過讀取這個(gè)電平脈沖來調(diào)用電機(jī)的轉(zhuǎn)彎程序,以實(shí)現(xiàn)小車的避障功能??紤]到實(shí)驗(yàn)室的條件以及技術(shù)實(shí)用性,本項(xiàng)目主要采用的是紅外線技術(shù)設(shè)計(jì)避障電路。超聲波指向性強(qiáng),能量消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn),因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量,但超聲波技術(shù)受干擾影響比較大。所以這個(gè)部分和軟件設(shè)計(jì)也是密不可分的一個(gè)環(huán)節(jié)。IOB1IOB13控制第二個(gè)電機(jī)的方向,IOB9輸入的PWM控制第二個(gè)電機(jī)的速度。驅(qū)動(dòng)芯片L298是驅(qū)動(dòng)二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用芯片,我們利用它內(nèi)部的 橋式電路來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī),這種方法有一系列的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)SS2導(dǎo)通時(shí),S S4關(guān)斷,電機(jī)兩端加正向電壓,可以實(shí) 現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)制動(dòng);當(dāng)SS4導(dǎo) 通時(shí),SS2關(guān)斷,電機(jī)兩端為反向電壓,電機(jī)反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)制動(dòng)。其芯片原理結(jié)構(gòu)圖如下: 原理圖 驅(qū)動(dòng)電路直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用最廣泛的就是H型全橋式電路,這種驅(qū)動(dòng)電路可以很方便實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運(yùn)行,分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)電路L298是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,直接采用,TTL邏輯電平控制,可用來驅(qū)動(dòng)繼電器、線圈、直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等電感性負(fù)載。直流電機(jī)的控制很簡(jiǎn)單,性能出眾,直流電源也容易實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)小車的驅(qū)動(dòng)不但要求電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 具有高轉(zhuǎn)矩重量比、寬調(diào)速范圍、高可靠性,而且電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性受電源功率的影響,這就要求驅(qū)動(dòng)具有盡可能寬 的高效率區(qū)。2 自主行走機(jī)器人的行走控制方案 直流電機(jī)的控制方案一個(gè)電動(dòng)小車整體的運(yùn)行性能,首先取決于它的電池系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)部分:主要是應(yīng)用程序配合外部硬件驅(qū)動(dòng)程序。避障系統(tǒng)設(shè)計(jì):采用紅外線來實(shí)現(xiàn)避障(電路設(shè)計(jì),調(diào)試)。 實(shí)現(xiàn)過程以S3C44B0開發(fā)板構(gòu)建整個(gè)機(jī)器人的中樞神經(jīng),主要是采用嵌入式操作系統(tǒng)來管理。以S3C44B0X實(shí)驗(yàn)板為平臺(tái),以及避障系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分結(jié)合起來構(gòu)成整個(gè)移動(dòng)機(jī)器人最主要的硬件部分。手機(jī)中的 32位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技術(shù)。3 、消費(fèi)類電子產(chǎn)品: ARM 技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到廣泛采用。 ARM概述及其應(yīng)用領(lǐng)域 ARM概述ARM(Advanced RISC Machines)是一類處理器,它是全球領(lǐng)先的16/32位嵌入式RISC微處理器解決方案供應(yīng)商,包括16/. ARM的應(yīng)用領(lǐng)域1 、工業(yè)控制領(lǐng)域:作為 32 的 RISC 架構(gòu),基于 ARM 核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額,同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展, ARM 微控制器的低功耗、高性價(jià)比,向傳統(tǒng)的 8 位 /16 位微控制器提出了挑戰(zhàn)。但由于“單片機(jī)”是典型的、獨(dú)立發(fā)展起來的嵌入式系統(tǒng),從學(xué)科建設(shè)的角度出發(fā),應(yīng)該把它統(tǒng)一成“嵌入式系統(tǒng)”。因此,不少?gòu)氖聠纹瑱C(jī)應(yīng)用的人,不了解單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的關(guān)系,在談到“嵌入式系統(tǒng)”領(lǐng)域時(shí),往往理解成計(jì)算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域的,基于32位嵌入式處理器,從事網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體等的應(yīng)用。由于嵌入式系統(tǒng)有過很長(zhǎng)的一段單片機(jī)的獨(dú)立發(fā)展道路,大多是基于8位單片機(jī),實(shí)現(xiàn)最底層的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,帶有明顯的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式特點(diǎn)。因此,客觀存在的兩種應(yīng)用模式會(huì)長(zhǎng)期并存下去,在不同的領(lǐng)域中相互補(bǔ)充。由于嵌入式系統(tǒng)最大、最廣、最底層的應(yīng)用是傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域的智能化改造,因此,以通曉對(duì)象專業(yè)的電子技術(shù)隊(duì)伍為主,用最少的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開銷,以8位機(jī)為主,帶有濃重的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)色彩的電子系統(tǒng)應(yīng)用模式會(huì)長(zhǎng)期存在下去。雖然在單片機(jī)時(shí)代,計(jì)算機(jī)專業(yè)淡出了嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域,但隨著后PC時(shí)代的到來,網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)得以發(fā)展;同時(shí),嵌入式系統(tǒng)軟、硬件技術(shù)有了很大的提升,為計(jì)算機(jī)專業(yè)人士介入嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開辟了廣闊天地。因此,電子技術(shù)應(yīng)用工程師以自己習(xí)慣性的電子技術(shù)應(yīng)用模式,從事單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)起源于微型機(jī)時(shí)代,但很快就進(jìn)入到獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。然而,對(duì)于眾多的對(duì)象系統(tǒng)(如家用電器、儀器儀表、工控單元……),無法嵌入通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),況且嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向完全不同,因此,必須獨(dú)立地發(fā)展通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這就形成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大分支。而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求則是對(duì)象的智能化控制能力;技術(shù)發(fā)展方向是與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。由于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要嵌入到對(duì)象體系中,實(shí)現(xiàn)的是對(duì)象的智能化控制,因此,它有著與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完全不同的技術(shù)要求與技術(shù)發(fā)展方向?! ∏度胧较到y(tǒng)為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性,嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中,而不是存貯于磁盤等載體中。與傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)、數(shù)字產(chǎn)品相比,利用嵌入式技術(shù)的產(chǎn)品有其自身的特點(diǎn): 由于嵌入式系統(tǒng)采用的是微處理器,獨(dú)立的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)相對(duì)單一的功能,所以往往不需要大量的外圍器件,因而在體積上,功耗上有其自身的優(yōu)勢(shì)。典型的嵌入式系統(tǒng)有各種使用x86的小型嵌入式工控主板,以及使用Intel、Samsung、Motorola等專用芯片構(gòu)成的小系統(tǒng)。我們相信不會(huì)出現(xiàn)“機(jī)器人上崗,工人下崗”的局面,因?yàn)槿藗冸S著社會(huì)的發(fā)展,實(shí)際上把人們從繁重的體力和危險(xiǎn)的環(huán)境中解放出來,使人們有更好的崗位去工作,去創(chuàng)造更好的精神財(cái)富和文化財(cái)富,機(jī)器人來做這些危險(xiǎn)環(huán)境的工作,展望21世紀(jì)機(jī)器人將是一個(gè)與20世紀(jì)計(jì)算機(jī)的普及一樣,會(huì)深入地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,所以很多專家預(yù)測(cè),在21世紀(jì)的前20年是機(jī)器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個(gè)重要時(shí)期,也是智能機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,目前國(guó)際上很多國(guó)家,也對(duì)機(jī)器人對(duì)人類社會(huì)的影響的估計(jì)提出了新的認(rèn)識(shí),同時(shí),我們也可以看到機(jī)器人技術(shù),涉及到多個(gè)學(xué)科,機(jī)械、電工、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)測(cè)量、人工智能、傳感技術(shù)等等,它是一個(gè)國(guó)家高技術(shù)實(shí)力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。那么機(jī)器人是人類的得力助手,能友好相處的可靠朋友,將來我們會(huì)看到人和機(jī)器人會(huì)存在一個(gè)空間里邊,成為一個(gè)互相的助手和朋友。移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)多種多樣[10],可以是輪式的、步行式,履帶式的等等,采用何種移動(dòng)機(jī)構(gòu)要根據(jù)機(jī)器人的工作環(huán)境確定,、兩輪式、三輪式、四輪式到多輪式許多類型。室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人工作在室內(nèi)環(huán)境中,應(yīng)用在現(xiàn)代化工廠和大型物流中心的運(yùn)輸機(jī)器人是它們的典型代表,近來服務(wù)和娛樂領(lǐng)域也提出了對(duì)智能移動(dòng)機(jī)器人強(qiáng)烈需求,如醫(yī)院、辦公室、家庭里的服務(wù)機(jī)器人和博物館導(dǎo)游機(jī)器人.在20世紀(jì)70年代到20世紀(jì)80年代初期,工業(yè)機(jī)器人變成產(chǎn)品以后,得到全世界的普遍應(yīng)用以后,那么很多研究機(jī)構(gòu)開始研究第二代具有感知功能的機(jī)器人,出現(xiàn)了瑞典的ABB公司,德國(guó)的KUKA機(jī)器人公司,日本幾家公司和日本的FUNAC公司,都在工業(yè)機(jī)器人方面都有很大的作為,同時(shí)我們也看到機(jī)器人的應(yīng)用在不斷拓寬,它已經(jīng)從工業(yè)上的一些應(yīng)用,擴(kuò)展到了服務(wù)行業(yè),擴(kuò)展了它的作業(yè)空間,向海洋空間和服務(wù)醫(yī)療等等行業(yè)的使用。上述方面的三個(gè)問題,也就是說機(jī)器人發(fā)展的三個(gè)理由。那么這給機(jī)器人提出來更高層次的要求,展望21世紀(jì),機(jī)器人將是一個(gè)與20世紀(jì)計(jì)算機(jī)的普及一樣,會(huì)深入地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,在21世紀(jì)的前20年是機(jī)器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個(gè)重要時(shí)期,也是智能機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。s own moving thereby).Keywords:ARM board; Going autonomously;Infrared ray induction; Embedded Operation Syetem,;Electric motor1 緒論 機(jī)器人的發(fā)展歷史機(jī)器人是具有一些類似人的功能的機(jī)械電子裝置,或者叫自動(dòng)化裝置,它仍然是個(gè)機(jī)器,它有三個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是有類人的功能,比如說作業(yè)功能,感知功能,行走功能,還能完成各種動(dòng)作,它還有一個(gè)特點(diǎn)是根據(jù)人的編程能自動(dòng)的工作,這里一個(gè)顯著的特點(diǎn),就是它可以編程,改變它的工作、動(dòng)作、工作的對(duì)象,和工作的一些要求,它是人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置。關(guān)鍵詞:ARM板;自主行走;紅外線感應(yīng);嵌入式操作系統(tǒng);電機(jī)Abstract:The main idea of the Thesis is passed developing and studying to ARM, Realize the Function of displacement robot handcart going autonomously, Speed couples back and Infrared ray avoids blocker.Systematic position includes a handcart mainly avoiding blocker sensor part, Electric motor control section, Speed couples back part and ARM implants dyadic system core control section. Avoid blocker sensor system adopt the infrared ray technology, Acplish the induction to obstruction mainly. The rotation rate part displacement robot handcart electric motor is controlled adopt stepbystep electric motor to elect as the electric motor head, Since not having mark number function in the inside of ARM board,we have designe