毕业论文--运水机器人

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1、黑龙江农业经济职业学院机电工程系毕业论文黑龙江农业经济职业学院毕业论文运水机器人姓名：李宝凤指导教师：金东琦专业：应用电子技术班级：0712010年3月8日Ⅰ黑龙江农业经济职业学院机电工程系毕业论文目录摘要1关键词1引言21.设计任务31.1系统设计31.2设计要求32.方案论证32.1车体设计32.2控制器模块42.3电源模块42.4寻迹传感器模块42.5电机模块42.6电机驱动模块52.7最终方案52.8系统结构框图53.分析53.1AT89s51单片机硬件结构53.2最小系统设计63.2.1时钟电路63.2.2复位电路64.总电路及元器件清单74.1主电路图74.2电机驱动

2、电路图74.3元器件清单85.测试86.创新点87.心得体会9结论10参考文献11致谢12附件13Ⅰ黑龙江农业经济职业学院机电工程系毕业论文运水机器人摘要：如图1.1所示，本题目中有A、B、C三个区，A区为给水区，有给水装置（简称A容器），B区为输送线路，C区为存水区（简称C容器）。比赛开始时机器人在A区自动注水，通过传感器自动寻迹经过B区将水送至C区。机器人可以沿黑线前进、倒退。在此基础上还加装了语音功能，机器人在行进中会伴有声音指示，除此以外在机器人行走中数码管会进行计时。关键词：89S51单片，光电传感器，PWM调速12黑龙江农业经济职业学院机电工程系毕业论文引言在最近几年

3、，随科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及。本设计就把这一设想基本变成了现实，小车利用传感器实现了对小车的智能控制使它可以沿地面黑线行走，实现了对机器人运送水的基本智能控制。利用单片机编程实现了对智能小车遥控，可以控制小车的前进，后退，暂停以及三种不同模式之间的转换。小车通过车载的两块12V电池供电，利用两个传感器检测黑线，实现自动寻线功能，利用另一个传感器实现到终线停车的功能，结合设计要求，完成了比赛要求的所有功能。世界各国在智能微型车领域进行了很多研究，己经应用于各个领域，在探测和军事领域使用特别多。近年来，我国也开展了很多研究工作，以满足不同用途的需要。随着汽车工业的

4、迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。智能小车是智能行走机器人的一种，这种智能小车可以适应不同环境，不受温度、湿度、空间、磁场辐射、重力等条件的影响河以在人类无法进入或生存的环境中完成人类无法完成的探测任务。本题设计控制芯片采用的是89S51，89S51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用89S51单片机来实现我的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用89S51单片机

5、为控制核心，利用光电传感器检测黑线，控制电动小车的寻迹，以及自动停车，并可以自动记录时间。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。12黑龙江农业经济职业学院机电工程系毕业论文1.设计任务1.1系统设计图1小车路线图1.2设计要求（1）如图1所示，开始比赛时小车放置在A黑色起始线的左侧，车轮不得压线。（2）A区给水方式采取手动，注水完毕，启动小车，同时开始计时。（3）将水由小车运到C容器,停在右边线左侧，车轮不得压线，小车所载的水人工倒到C容器中。（4）卸水后，小车自动返回A区停在起车线的左侧，车轮不得压线。重复过程（2）、（3）。（5）第二次卸水结束，将容器放回小车，B容器接触小车时

6、，终止计时。（6）由测试人员计量C容器中的水量，计算单位时间的运水量。2.方案论证根据题目的要求，确定如下方案：在自制电动车的基础上，加装光电传感器，实现对机器人的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对机器人的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。根据设计要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等模块构成。为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并分别进行了论证。2.1车体设计方案1：购买玩具电动车。购买的

7、玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。方案2：自己制作电动车。经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体尾部装两个万向轮。在安装时我们保证