毕业设计（论文）全向机器人控制系统设计

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1、目录摘要1关键字11前言22总体方案设计22.1总体方案简述22.2各模块论证与选择32.2.1中央处理模块32.2.2直流电机及其驱动模块32.2.3循迹模块52.2.4速度检测模块52.2.5通信模块63硬件部分设计83.1中央处理模块83.2直流电机及其驱动模块103.3循迹模块113.3.1循迹原理分析113.3.3AD采样芯片简介123.4避障模块133.5测速模块143.6电源模块153.7输入和输出显示模块163.7.1模块分析163.7.2按键消抖163.8硬件抗干扰措施173.9印制电路板可靠性和抗干扰设计174算法的方

2、案论证184.1循迹板采集算法184.2控制算法184.2.1总控制方案的确定184.2.2PID算法简介194.2.3模糊控制介绍204.3方向控制214.3.1PID算法设计214.3.2PID控制算法的具体实现224.3.3滤波算法介绍235软件部分设计255.1程序流程图255.1.1主控板程序流程图255.1.2循迹控制板程序流程图265.1.3路径偏差计算流程图275.2PWM产生285.3通信模式的选择295.3.1USART简介305.3.2USART寄存器说明与选择316开发与调试327结论33参考文献33致谢34附录3

3、5附录1主控板程序代码36附录2循迹控制板程序代码53湖南农业大学全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计作者签名：年月日全向机器人控制系统设计摘要：本机器人控制系统由中央处理单元模块、循迹采样模块与电机驱动模块等组成。中央处理单元模块

4、由AVR8位微处理器ATMEGA128、ATMEGA16为主控芯片，通过循迹采样模块采集信号并处理，利用串口通信将信号传给中央处理单元，由中央处理单元根据信号控制机器人伺服电机的运转状态，从而实现对机器人运动状态的控制。电机驱动电路采用四通道集成芯片L297和L298。通过循迹技术来实现机器人的运动路径和运动位置的判定。循迹部分采用光敏电阻接收发光二级管经过物体反射回来的光从而实现机器人按照预定轨迹移动。经试验证明，该机器人控制系统能较好完成任务。关键词：机器人控制系统；循迹；ATMEGA128；光敏电阻；Universalwheelro

5、botcontrolsystemdesignAbstract:Therobotcontrolsystemconsistsofacentralprocessingunitmodule,atrackingsamplingmoduleandthemotordrivermodule.AcentralprocessingunitmoduleforthemasterchipmicroprocessorfromAVR8ofATMEGA128,ATMEGA16collectionsignalbytrackingthesamplingmoduleandpr

6、ocessing,theuseofserialcommunicationsignalstothecentralprocessingunit,byacentralprocessingunitaccordingtothesignaltocontroltherobotservomotoroperatingstate,inordertoachievethecontrolofthestateofmotionoftherobot.Motordrivecircuitusingfour-channelchipL297andL298.Bytrackingt

7、echnologytoachievethedeterminationofthepathofmovementandthemovementpositionoftherobot..Thetrackingpartphotoresistorreceivingalightemittingdiode,thelightreflectedbytheobjectinordertoachievetherobotmovesinaccordancewithapredeterminedtrajectory.Thetestprovedthattherobotcontr

8、olsystemcanbettercompletethetask.Keywords:Robotcontrolsystem;tracking;ATmega128;GuangminResistan