當(dāng)前位置:首頁 > 單片機(jī) > 單片機(jī)
[導(dǎo)讀]本文設(shè)計了一種基于摩托羅拉MC68HC08系列單片機(jī)的機(jī)器人追跑控制系統(tǒng),用于研究機(jī)器人之間的簡單互動。 移動機(jī)器人行為描述 在此系統(tǒng)中,我們將兩個移動機(jī)器人一個命名為“貓”,一個命名為“鼠”。當(dāng)

本文設(shè)計了一種基于摩托羅拉MC68HC08系列單片機(jī)機(jī)器人追跑控制系統(tǒng),用于研究機(jī)器人之間的簡單互動。

移動機(jī)器人行為描述   

    在此系統(tǒng)中,我們將兩個移動機(jī)器人一個命名為“貓”,一個命名為“鼠”。當(dāng)兩個機(jī)器人都無法接收到對方發(fā)出的信號時,機(jī)器人“貓”以S形前進(jìn),機(jī)器人“鼠”在原地進(jìn)行180度擺動;當(dāng)機(jī)器人“貓”檢測到機(jī)器人“鼠”發(fā)出的信號時,以直線追向機(jī)器人“鼠”的方向,而機(jī)器人“鼠” 同時接收到“貓”的信號,以直線向前移動,以躲避“貓”的追趕,直至逃出“貓”的接收范圍,重復(fù)無法接收到信號時的行為;如果“貓”在一段時間內(nèi)都無法發(fā)現(xiàn)“鼠”的存在,就發(fā)出聲音報警。在整個過程中,由于環(huán)境未知,“貓”和“鼠”都有避障控制,而且可以根據(jù)不同的行為狀態(tài),播放不同的音樂。

系統(tǒng)硬件設(shè)計   

    “貓”、“鼠”兩個機(jī)器人的電路設(shè)計基本相同,都是由單片機(jī)系統(tǒng)、紅外收發(fā)模塊、電機(jī)控制模塊和語音模塊構(gòu)成,其不同是紅外線發(fā)射管和接收管陣列的排列有所不同。單片機(jī)選用Motorola公司的8位微處理器M68HC908GP32(42管腳封裝);紅外收發(fā)模塊使用PT2262和放大器組成的簡單紅外線收發(fā)電路;電機(jī)控制模塊選用L293D進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動;語音模塊選用ISD25120控制放音。另外,系統(tǒng)地電源模塊使用12V干電池。   

單片機(jī)系統(tǒng)   

    MC68HC08系列中的單片機(jī)是Motorola公司1999年推出的8位微控制器,具有速度快、功能強(qiáng)、功耗小及價格等特點(diǎn)。

    我們在設(shè)計中選用的M C68H C908GP32單片機(jī)是MC68HC08系列微控制器的第一 批產(chǎn)品,其特點(diǎn)是片內(nèi)資源豐富、高性能,低價位,且具有多種保護(hù)功能,適用于各種數(shù)據(jù)處理平臺搭建。在這里我們主要用它完成紅外信息融合、電機(jī)控制及語音播放控制。

    設(shè)計中,兩個機(jī)器人上單片機(jī)的主要端口設(shè)置相同,如表1所示。另外避碰的三個觸點(diǎn)開關(guān)控制為PTB0、PTB6、PTA7。   

紅外收發(fā)模塊   

    紅外發(fā)射模塊使用PT2262和紅外發(fā)射管陣列構(gòu)成的紅外發(fā)射電路。紅外接收電路使用紅外接收管陣列和放大器組成。接收到的信號輸入至單片機(jī)的PTB7端口,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后,送入處理器,以控制機(jī)器人的行為轉(zhuǎn)換。

電機(jī)控制模塊   

    電機(jī)驅(qū)動電路采用基于雙極性H-橋型脈寬調(diào)整方式PWM的集成電路L293D。L293D具有很多優(yōu)點(diǎn),如電流連續(xù);電機(jī)可四角限運(yùn)行;電機(jī)停止時有微振電流,起到“動力潤滑”作用,消除正反向時的靜摩擦死區(qū);低速平穩(wěn)性好等。L293D通過內(nèi)部邏輯生成使能信號。H-橋電路的輸入量可以用來設(shè)置馬達(dá)轉(zhuǎn)動方向,使能信號可以用于脈寬調(diào)整(PWM)。另外,L293D將2個H-橋電路集成到1片芯片上,這就意味著用1片芯片可以同時控制2個電機(jī)。

    機(jī)器人有三個車輪,兩個使用電機(jī)控制,另一個為萬向輪,因此使用1片L293D進(jìn)行控制即可。將兩路PMW控制信號分別接至兩路電機(jī)控制的使能引腳EN12和EN34,通過調(diào)整PWM的占空比可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。將電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線分別接入IN1、IN2、IN3和IN4,,通過寫入不同的值控制兩個電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。   

語音模塊   

    為了區(qū)別移動機(jī)器人的各個不同狀態(tài),我們使其在做出不同動作的同時,可以播放不同的聲音。為了達(dá)到這個目的,語音控制部分選用語音芯片ISD25120。ISD25120的錄放時間為120秒,錄音最多能分600段。只要在分段錄/放音操作前(不少于300納秒),給地址A0"A9賦值,錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始。

    在設(shè)計時,除了用單片機(jī)控制ISD25120的復(fù)位和觸發(fā)端外,使用四位I/O控制芯片的放音起始地址。在初始化時,分別將兩個機(jī)器人的不同信息寫入語音芯片的A0"A3,選擇放音;在動作過程中,在行為發(fā)生改變時,寫入新的信息,改變放音選擇,播放不同音樂。   

系統(tǒng)軟件設(shè)計   

    系統(tǒng)軟件主要由主程序模塊、中斷服務(wù)程序模塊、語音控制模塊和運(yùn)動規(guī)劃模塊等部分組成。整個系統(tǒng)的軟件部分采用匯編語言編寫。

結(jié)論   

    經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明,兩個機(jī)器人在不受外界干擾的情況下,能夠正確地完成追跑動作。此設(shè)計為研究機(jī)器人之間簡單互動提供了試驗(yàn)平臺。在以后的研究中,通過改變傳感器位置及內(nèi)部程序,可以改變二者間的互動關(guān)系,例如協(xié)作等,進(jìn)行更深的研究。
本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉