避障机器人技术报告

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1、避障机器人技术报告学校：江苏城市职业学院班级：09应用电子（2）班姓名：刘超学号：092106350317III目录摘要I第一章引言11.1避障机器人制作背景介绍11.2本文章节安排及文献综述2第二章主控制系统32.1主控系统32.1.1硬件系统32.1.2软件系统52.2机器人传感器系统62.2.1模拟量传感器系统62.2.2数字量传感器系统92.3显示电路10第三章主要结构介绍153.1主要结构分析153.1.1编程软件153.1.2C8051F360微处理器153.1.3CIP-51TM微控制器核163.2片内存储器163.3片内调试电路183.4可编程数字I/O

2、和交叉开关193.5串行端口……………………………………………….................................................203.6可编程计数器阵列……………………………………………………………………..213.7比较器…………………………………………………………………………………..223.810位电流输出DAC…………………………………………………………………….23第四章硬件系统设计与实现214.1电源模块214.2单片机最小系统244.3升压稳压电路设计264.4电机驱动模块264.5蔽障部分26第五章软件设计295.1主

3、程序设计295.2电机调节子程序设计375.3屏障子程序设计405.4显示子程序设计405.5中断子程序43第六章调试过程及分析59III第七章结论63参考文献I附录：程序IIII摘要所谓的“避障机器人”也就是能够在一定的距离内避开障碍物的机器人！主要功能在于壁障！实现避障的功能从原理上是通过分析红外测距传感器的测量值判断障碍物的位置，然后驱动电机避开障碍物。通过连接三个红外测距传感器，机器人可以探测到120度的视角范围的障碍物。本系统主要有主控器系统、传感器系统、执行系统、编程软件等组成，使机器人实行智能避障，灵活的处理各项系统功能。IIII15第一章引言1.1避障机

4、器人制作背景介绍随着信息化技术的发展，嵌入式系统越来越受关注。因其高效、低成本、高可靠性、丰富的代码以及应用程序可扩展性、可移植性等一系列优点，目前已越来越成为工业系统和民用系统的主力军。由于嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点，所以其可以嵌入到现有任何信息家电和工业控制系统中。从软件角度来看，嵌入式系统具有不可修改性、系统所需配置要求较低、系统专业性和实时性较强等特点。1.2本文章节安排及文献综述本文系统的介绍了制作本红外避障模型车的各项技术。具体章节安排如下：第一章引言介绍了机器人的制作背景，引出下文。第二章将避障机器人控制系统分解为模块，分别从各个

5、模块讨论避障机器人系统将要采用的控制方案。在这部分中，为了确定方案我们查找了很多文献，有关于传感器和传感器技术。第三章仿真环境介绍了避障机器人的软件安装，对机器人各项软硬件测试等。第四章硬件系统设计及实现分析机器人系统各组成部分为实现特定功能应采用什么样的电路，以及电源的选择。第五章软件设计介绍机器人的软件系统，从软件系统下手分析，了解其控制程序。第六章调试过程及分析在整个制作和实验过程中得到的知识，分析原因。第七章结论总结了几个月来的学习，对未来进行了展望。19第二章方案选择第二章主控制器系统本智能车系统采用系统化控制，分为主控器系统，传感器系统，执行系统。2.1主控

6、器系统2.1.1硬件系统机器人主控系统硬件包括：微处理器、存储器、键盘电路、LCD液晶显示电路、I/O驱动电路、电源供电电路等。硬件电路框图如图1-2-3所示。图1-2-3机器人控制器系统硬件框图2.1.2软件系统机器人主控系统软件包括：系统启动程序、各模块硬件设备驱动程序、实时操作系统（RealTimeOperatingSystem，RTOS）等。软件框图如图1-2-4所示。图1-2-4机器人主控制器系统软件框图19第二章方案选择2.2机器人传感器系统2.2.1模拟量传感器系统模拟量传感器系统包括：红外测距、灰度、接近开关、温度传感器等。其硬件系统框图如图1-2-5所

7、示图-2-5模拟量传感器系统硬件框图2.2.2数字量传感器系统数字量传感器系统包括：模拟量传感器扩展模块、电子罗盘、光电传感器扩展模块等。其组成包括：MCU、模拟量传感器、I2C通讯接口等，实现数据采集、数据处理和数据传输的功能。2.3显示电路方案一：采用液晶显示屏。因为液晶显示屏的价格比较贵，而且软件控制方面也困难一些，因此放弃此方案。方案二：采用锁存器来控制数码管。用俩片锁存器LS373，一片控制段选，一片控制位选，可以控制前三个数码管是显示时间，控制第四片数码管显示铁片数目。而且加了一个发光二极管和蜂鸣器，来显示铁片数目声光信息。据