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单片机的机器人论文

作者:-=Jake=- 时间:2021-02-23 14:14   

(华东交通大学理工学院10机制3 摘要:随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成 CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接 口、看门狗、前置放大器、A/D 转换器、D/A 转换器等多种电路,这就很容 易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。这种技术促使 机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前人们已经完全可以设计并制造出具有某 些特殊功能的简易智能机器人。 关键字:单片机,传感器,转换器,机器人. simplerobot based singlechip Xiechangjie PolytechnicInstitute EastChina Jiaotong University 10 microelectronictechnology, microprocessor chip integration degree more morehigh, SCM has onechip integratedCPU, memory, timer counter,parallel serialinterface, watchdog, preamplifier, othercircuits, computertechnology controltechnology, intelligent measurement controlsystem. robottechnology has make presenthas beenentirely simple intelligent robot certainspecial functions. Keywords:Microcontroller, sensor, transducer, robot.1 设计思想与总体方案 1.1简易智能机器人的设计思想 本机器人能在任意区域P0 口用于数码管显示,P1 口用于电动机的PWM驱 动控制,P2银河体育官网 ,P3 口用于传感器的数据采集与中断控制。

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这样做的优点是:充分 利用了单片机的 此系统的硬件部分由单片机单元、传感器单元、电源单元、 声光报警单元、键盘输入单元、电机控制单元和显示单元组成,如图2 所示。 2.1单片机单元 本系统采用AT89C51 单片机作为中央处理器。其主要任务是扫描键盘输入的 信号启动机器人,在机器人行走过程中不断读取传感器采集到的数据亚博yabo ,将得到的 数据进行处理后,根据不同的情况产生占空比不同的PWM脉冲来控制电机,同 时将相关数据送显示单元动态显示,产生声光报警信号。其中,P0 用于数码管 动态显示,P1.0 P1.5控制 个电机,P1.6、P1.7为独立式键盘接口机器单片机论文, P2 接传感器,P3.2 接计里程的光电码盘,P3.7 接声光报警单元,P3.4、P3.5、 P3.6 接用于显示断点数目的发光二极管。 2.2电机控制单元 本机器人采用了双电机双轮驱动的小车作为其底座。2个电机分别独立控制其 左右两边的车轮,靠两边电机的转速的不同来实现转弯功能,还可让其原地转弯,便于控制。而传统的小车是靠动力电机和转向电机驱动银河体育 ,转弯角度难以控制,不 便于使用。 电机控制电路采用大功率对管BDl39、BDl40 组成的H 型驱动 电路,通过单片机产生占空比不同的PWM脉冲,精确调整电机的转速。

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这种电 路由于工作在晶体管饱和或截止状态,避免了在线性放大区工作时晶体管的管 耗,可以最大限度地提高效率;H 型电路保证了可以简单地实现电机转速和方向 的控制;电子开关的速度和稳定性也完全可满足需要,整套驱动电路是一种被广 泛采用的电机驱动技术。电路见图3。 2.3传感器单元 整个机器人共采用了9个传感器,分布在整个机器人的不同部位机器单片机论文,相互配合起 不同的作用,见图4。 传感器1置于机器人正前方朝下的金属探测传感器,用于探测金属。 传感器2置于机器人正前方朝前的超声波传感器,用于检测障碍物。超声波来 源于555 产生40 kHz 的方波信号,经超声波发射头发出。发射头不断发出信号, 当遇到障碍物时,信号会被反射回来,从而接收头会接受到信号,将信号送入单 片机进行相应的判断和处理。 传感器 置于机器人正前方朝下的红外光电传感器,用于检测停止线。红外发射管发出信号,经不同的反射介质反射,根据 红外接收管是否接收到信号做出相应的判断。 传感器4、5 置于机器人底座 下方朝下的红外光电传感器,用于检测地面的引导线,原理同传感器3。 置于机器人正前方朝前的光敏电阻传感器,用于寻找光源。当机器人前方有光源照射时,光敏电阻的大小将会改变,将2 个传感器的改变量进行比较 处理后送入单片机,单片机将会产生相应的调整信号,使机器人朝光强的方向行 置于机器人后方两侧朝外的超声波传感器,用于在机器人遇到障碍物时的转弯处理,判断机器人是否完全绕开障碍物,原理同传感器 传感器9置于机器人正后方的光电码盘,用于计里程,借助于鼠标原理,选用直 径为2.6 cm的塑料小轮自制光电码盘,经过打磨使其周长为8 cm,再在该小 轮上打等距离的8 个孔,如图5 所示。

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