【精品】视觉制导小车论文

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1、第—届视觉制导机器人竞赛论文▼a姓名：学号：专业：竞赛组：同组成员：完成日期：目录一.硬件平台综述31•机电一体化方面32.小车整体组成33.单片机电路板44.电机55.红外传感器6二.方案论证71•竞赛耍求72•采取方案7三.方案实现81.软件实现82.硬件实现83.调试10四.完成情况10五.总结10L不足的或者可以改进的地方102.个人的心得与体会10六.附录13七.参考文献17硬件平台综述1•机电一体化方面一般机电一体化技术具体包插以卜内容：（1）机械本体（结构组成要素）系统的所有功能要素的机械支持结

2、构，-•般包括有机身、框架、支撑、联接等，着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高粘度、提髙刚度及改善性能的要求。（2）控制及信息处理部分（职能组成要索）将來之测试传感部分的信息及外部宜接输入的指令进行集屮、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有日的的运行。（3）测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传

3、输给信息处理单元，经过分析、处理后产牛相应的控制信息。（4）动力驱动部分（动力组成要素）包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统止常运行。（5）执行机构（运动纽成要素）根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。2•小车整体组成本届视觉制导机器人竞赛采用以P89V51RD2单片机为核心，通过教学板安装在机器人机械结构（午架）上，主要菠动电机为配发的伺服电机。主要传感器选择红外发射器和接收器，通过一定的电路连接及机械搭建，完成机电一体化小车的整个构架。

4、主要功能模块有：单片机最小系统电源模块复位电路JTAG调试口单片机I/O口外扩面包板1•单片机电路板单片机是一种集成在电路芯片，是采用超人规模集成电路技术把具有数据处理能力的屮央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和屮断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。竞赛使用的单片机是P89V51RD2其引脚分布及功能描述分别如图（1）所示。竞赛举办方为降低参赛者的工作量，单片机的最小

5、系统已经构建好，并以一块集成PDIPr(T2)P1.O匚140ZlVCC(T2EX)P1.1匚P1.2匚P1.3匚234393837ZlPO.O(ADO)、二lPO.1(AD1)二IPO.2(AD2)P1.4匚536二IPO.3(AD3)(MOSI)P1.5匚635ZlPO.4(AD4)(MISO)P1.6匚734□PO.5(AD5)<(SCK)P1.7匚RST匚893332□PO.6(AD6)ZlPO.7(AD7)丿((RXD)P3.O匚1O31Z]EA/VPPCFXD)P3.1匚1130ZJALE/PRO

6、G(INTO)P3.2匚1229□PSEN(INT1)P3.3匚1328□P2.7(A15)、(TO)P3.4匚1427□P2.6(A14)(T1)P3.5匚1526ZJP2.5(A13)(WR)P3.6匚1625ZlP2.4(A12)I(RD)P3.7匚1724□P2.3(A11)XTAL2匚1823ZlP2.2(A1O)XTAL1匚GNDL19202221Z)P2.1(A9)_JP2.O(A8)丿板的形式提供给我们，故在硬件设计方而，我们主要完成的工作是传感器电路的搭建。图（1）P89V5IRD2引脚分布

7、4•电机ParallaxContinuousServo（1）电机选择一般小车的驱动电机有三种选择：交流伺服电机、直流伺服电机、步进电机。考虑实现的可能性和优越性，选择直流伺服电机作为小车的主要驱动电机。如图2—7所不：•^5V图2・7伺服电机与教学底板的连线原理图（左）和实际接线示意图（右）（2）伺服电机调零在本任务中，将运行一个程序，发送一个脉冲信号到伺服电机，让电机保持静止。由于伺服电机在工厂没有预先调整，它们在接收到该信号时将转动。所以要川螺丝刀调廿伺服电机，让它们保持静II,这就是伺服电机调零。调节Z

8、后，要测试伺服电机，验证其功能是否正常。测试程序将发送信号让伺服电机顺时针和逆时针以不同的速度旋转。发送零点标定信号图2显示的信号是发送到与P1.1连接的伺服电机的校准信号，称为零点标定信号。伺服电机调节好Z后，这个信号就可以指示电机保持静止。这个信号是由时间间隔为20ms的脉宽为1.5ms的一系列脉冲组成。―►]1.5ms—>

9、

10、^—1.5msPC3V20nrs►图21.5ms脉冲宽度的时间矢量图