【正文】 260 ℃ 注（ 1）： f=1KHz,tp/T≤ 1% 注（ 2）： t≤ 3s,離器件本體 4mm 以上 表 2 紅外發(fā)射二極管的光電參數(shù) (TA=25℃ ) 參數(shù) 符號 測試條件 規(guī)范值 單位 正向電壓 VF IF＝ 50mA ≤ V 反向電流 IR VR＝ 5V ≤ 10 μ A 法向輻射強(qiáng)度 IE IF＝ 50mA ≥ 2 mW/sr 峰值發(fā)射波長 λ p IF＝ 50mA 850~940 nm 光譜半寬度 △λ IF＝ 50mA 50 nm 輻射度角 2θ 1/2 IF＝ 50mA 16 deg 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 5 圖 2 相對光譜靈敏度與波長的關(guān)系 紅外發(fā)射二極管發(fā)射管的輻射強(qiáng)度 (Power)與輸入電流 (If)成正比。 本次所用的就是后者， 940nm 紅外發(fā)射二極管 具 高強(qiáng)光度，快反應(yīng)度 。本文研究的小型避障機(jī)器人是以單片機(jī)為核心，通過紅外傳感器接受信息，利用伺服電動機(jī)來控制機(jī)器人移動，從而達(dá)到避障效果的。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)下面的 4 個(gè)基本智能任務(wù)： (1)具有 紅外傳感器 (2)可以 探測周邊環(huán)境 (3)在紅外傳感器信息上做 出判斷 (4)控制機(jī)器人運(yùn)動 總體方案的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)分為傳感器機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電源四個(gè)硬件。 (4)考慮生活中種種環(huán)境因素，設(shè)計(jì)出一條路線，讓機(jī)器人能接觸到各種各樣的障礙 。 (2)紅外傳感器的選擇和調(diào)試 ，要求信號強(qiáng)，受干擾程度小 。 (4)虛擬技術(shù)在機(jī)器人中的作用已經(jīng)不僅僅是模擬，演算，而是向過控方向發(fā)展 [3]。 機(jī)器人更便于操作，可靠性更強(qiáng)，維護(hù)性也大大地提高了。機(jī)器人 近幾年有如下趨勢： （ 1）性價(jià)比逐步提高，性能不斷提高，而單價(jià)不斷下降。 （ 4）有 一定 獨(dú)立性， 在一個(gè)完整的系統(tǒng)里可以不需要人類的操作 。 現(xiàn)在的機(jī)器人 種類多，應(yīng)用廣。 在十九世紀(jì)后期 ， 機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造在全球風(fēng)靡，世界上一些著名的公司開始研制移動機(jī)器人，因而使得機(jī)器人的研究方向出現(xiàn)了很多種 。這種機(jī)器人也將有助于公民救災(zāi)和科學(xué)，探索地球危險(xiǎn)地帶，在太空中，探索其他行星和衛(wèi)星。 它的根本原理就是，機(jī)器人在行進(jìn)的過程中，通過 紅外傳感器發(fā)射接收信號 ，并將信號送給單片機(jī)， 單片機(jī)根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的程序來命令伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動 ， 改變機(jī)器人的運(yùn)行方向來 達(dá)到 我們想要的 避障的目的 [1]。 智能機(jī)器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢 智能機(jī)器人主要由單片機(jī)、電動機(jī)、紅外傳感器和電源等模塊組成。 機(jī)器人是多學(xué)科技 術(shù)集成的產(chǎn)物 , 它涉及機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù) 往往一個(gè)國家的機(jī)器人制造水平反映著這個(gè)國家工業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展程度。其中單片機(jī)的程序是由 VB 上位機(jī)顯示程序結(jié)合 C 語言編程所完成的。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 基于單片機(jī)的一種小型避障機(jī)器人的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 關(guān)惠元 指導(dǎo)教 師 ： 李向軍 專業(yè)名 稱 ： 自動化 所在學(xué) 院 ： 信息與工程學(xué)院 20xx 年 5 月 目 錄 摘 要 ................................................. I Abstract ............................................. II 第一章 前 言 .......................................... 1 研究目的和意義 ............................................... 1 智能機(jī)器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢 ....................... 1 本課題要解決的問題 .......................................... 2 第二章 總體設(shè)計(jì)方案 .................................... 3 任務(wù)分析 ..................................................... 3 總體方案的設(shè)計(jì) ............................................... 3 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) .................................. 4 紅外傳感器電路設(shè)計(jì) ........................................... 4 伺服電機(jī) .................................................... 12 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片簡介 ............................................ 13 串口通信簡介 ................................................ 16 行走路線設(shè)計(jì) ................................................ 19 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................... 20 軟件簡介 ................................................... 20 基本巡航動作 ................................................ 22 勻加速 /減速運(yùn)動 ............................................. 23 避障程序 ................................................... 23 第五章 結(jié) 論 ......................................... 26 參考文獻(xiàn) ............................................. 27 附錄 A ............................................... 28 附錄 B ............................................... 30 附錄 C ............................................... 31 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 I 摘 要 隨著科技的進(jìn)步，機(jī)器人的發(fā)展已是一種社會進(jìn)步的必然趨勢， 機(jī)器人 技術(shù) 的 進(jìn)展非常迅速，同時(shí)機(jī)器人在人類領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛， 人類已經(jīng)不單單為了探索那些危險(xiǎn)領(lǐng)域，如太空，深海等， 在我們的生活中也變得越來越重要。本次設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的簡單避障機(jī)器人 ，主要由單片機(jī)、電動機(jī)、紅外傳感器和電源等模塊組成 ，是通過紅外傳感器采集數(shù)據(jù)， 經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換，在 經(jīng)由單片機(jī)處理來控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動， 當(dāng)機(jī)器人前行是紅外線發(fā)射器左右兩邊信號發(fā)射器發(fā)出信號，左右接收器接受信號，當(dāng)左邊出現(xiàn)障礙時(shí)，紅外線接收器得到信號輸出為 0，機(jī)器人右轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)完后重復(fù)上面程序，當(dāng)右邊遇到障礙時(shí)過程和左邊動作相同 。 關(guān)鍵詞 ：單片機(jī) 紅外傳感器 伺服電機(jī) 避障 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract II Abstract With the progress of science and technology, the development of the robot is a kind of trend of social progress, robot technology progress very quickly, at the same time, more and more widely applied in the field of robot in the human, the human has not only to explore the dangerous areas, such as space, deep sea and so on, also bees more and more important in our life. Simple robot obstacle avoidance, this design is based on single chip microputer is mainly posed of single chip, motor, infrared sensor and power supply modules, such as through infrared sensors to collect data, after A/D conversion, the processed by single chip microputer to control the servo motor rotation, when robots are infrared transmitters on both sides signal emitter signal, control receiver signal reception, when problems to the left, infrared receiver signal output is 0, the robot turn right, turn after repeating the above procedure, when encounter problems when the process is the same as the action on the left on the right. The MCU program by VB PC display program with C language programming. Keywords: SCM infrared sensors servo motor obstacle avoidance 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 前 言 1 第一章 前 言 研究目的和意義 隨著科學(xué)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，人們?yōu)榱颂剿饕恍┪粗念I(lǐng)域，如海洋深處，外太空這些人類不能到達(dá)的地方，機(jī)器人的應(yīng)用越來越普及，就連 我們的日常 生活中機(jī)器人 的應(yīng)用也日趨變多 ，如搬運(yùn)、加工、排障，甚至連炒菜都在用。 所以，機(jī)器人的研究越來越重要。一般來說，要求在運(yùn)行的過程中，機(jī)器人車能夠有效 的避開 前方的 障礙物。 實(shí)用步行機(jī)器人 首先在軍事上使用，幫助士兵收集信息，吸引敵人，避免傷害。隨著成本下降，行走 機(jī)器人就會出現(xiàn)我們的身邊，改善我們的生活質(zhì)量，尤其是對我們那些 都是老年人，體弱者，或者只是累了在家休息的。 90 年代以來， 因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)的提高 ， 信息處理技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的適應(yīng)能力越來越強(qiáng)。 綜合國外專家的解釋，可普遍認(rèn)為機(jī)器人一般有如下功能的機(jī)器 [2]： （ 1） 行為動作與任何動物的某些活動類似 ； （ 2）應(yīng)用性廣 ，動作程序靈活多變； （ 3） 具有學(xué)習(xí)，推理，判斷以及學(xué)習(xí)等一定簡單的智能。 隨著智能技術(shù)、 pc 技術(shù)、自動化 的發(fā)展， 機(jī)器人的發(fā)展必然越來越好。 （ 2） 由于 PC 技術(shù)的發(fā)展，集成電路技術(shù)的不斷提高 。 （ 3）傳感器 的發(fā)展越來越成熟，現(xiàn)在已經(jīng)不單單是簡單的定位，測速度等，越來越像人類來發(fā)展，如人體所具有的觸覺，聽覺等，都在用來建模與控制。 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 前 言 2 本課題要解決的問題 (1)機(jī)器人電路設(shè)計(jì) ，讓組成機(jī)器人的各部分可以緊密的配合。 (3)運(yùn)用 C 語