單片機(jī)結(jié)課作業(yè)

單片機(jī)原理及應(yīng)用結(jié)課作業(yè) 姓名：賈興 單片機(jī)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用強(qiáng)、體積小、可靠性高、價格廉價的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能儀器儀表、電子玩具、家用電器和智能機(jī)器人中。機(jī)器人自二十世紀(jì)6O年代問世以來歷經(jīng)4O年的潛心研究，有了飛躍的開展。早期的故也稱它們?yōu)闄C(jī)械手；第二代機(jī)器人具有簡單的傳感器反響信息，能對自身的實際位置、方向、速度等進(jìn)行測量，從而由這些反響信息在事先編好的程序指導(dǎo)下對操作過程進(jìn)行調(diào)整，以到達(dá)預(yù)先設(shè)計的目標(biāo)；第三代機(jī)器人是能感知外界環(huán)境與對象，并具有對復(fù)雜信息進(jìn)行準(zhǔn)確處理，有觸覺、作；具有專家知識、語音功能和自學(xué)能力。因此，人類已將智能機(jī)器人應(yīng)用于科學(xué)探索、工業(yè)制造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事行動、醫(yī)療衛(wèi)生以及生活一世紀(jì)機(jī)器人將對人類社會的開展和進(jìn)步，產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。本文以上海廣茂達(dá)電子信息有限公司產(chǎn)品——能力風(fēng)暴個人機(jī)為例，簡要介紹單片機(jī)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用。能力風(fēng)暴個人機(jī)器單片機(jī)根據(jù)事先編制的程序，對輸入信息進(jìn)行分析、比較、判斷，然后碰撞環(huán)受力使該方向上的碰撞開關(guān)閉合，碰撞傳感器能感知來自前、后、左、右、前右、前左、后右、后左8個方向上的碰撞信息，碰撞開關(guān)將這些信息轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入單片機(jī)的模擬輸將碰上障礙物時，就改變移動方向，那么紅外傳感器就用來感知與個人機(jī)器人有一定距離障礙物的傳感器。紅外傳感器由位于機(jī)器人前面的左右兩個紅外發(fā)射裝置和位于中間的一個紅外接收模塊組成，檢測時，先關(guān)閉左右兩個紅模塊先接收一次信息，然后啟動左發(fā)射裝置，再接收第二次，與第一次接收到的信息進(jìn)行比較，判斷物，同樣再按上述步驟啟動右發(fā)射裝置，接收第三次信息，與第一次比較，判斷右前方是否有障礙物，正前方由于紅外傳感器是利用障礙物上反射的紅外光信號太深或面積太小，將使紅外光反射信號太弱，而導(dǎo)致無法正確檢測。紅外傳感器的接收模塊中除有接其他傳感器他傳感器：能檢測光線強(qiáng)弱的、能區(qū)分聲音大小的麥克風(fēng)聲音傳感器；用于檢測運(yùn)動人體覺傳感器等，這些傳感器的擴(kuò)展，可大大增強(qiáng)個人機(jī)器人對周圍環(huán)境的感知能力，它們檢測的信號經(jīng)過電子線路處理后，均輸入單片機(jī)的模擬能力風(fēng)暴個人機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是帶動機(jī)器人移動的兩臺高性能直流電機(jī)。機(jī)器人移動的速度和方向都是通過調(diào)節(jié)直流電機(jī)的速度來實現(xiàn)的。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)距和電壓有關(guān)，電壓一定時，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)即轉(zhuǎn)矩一定，因此我們可以通過改變電壓來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。直流電機(jī)的工作電壓由單片機(jī)輸出提供，單片機(jī)輸出的是脈沖信號，如圖2所示。單片機(jī)通過改變脈沖的寬度來調(diào)節(jié)輸入到直流電機(jī)的平均電壓，即采用片機(jī)及其接口機(jī)輸入傳感器檢測的現(xiàn)場信息，進(jìn)行D轉(zhuǎn)換，并按事先編制的程序，對現(xiàn)場信息分析、比較、判斷，然后根據(jù)設(shè)計要求，輸出脈寬調(diào)制信號控制機(jī)器人的行為顯示器用于顯示機(jī)器人的工作狀態(tài)，喇叭只是在需要時發(fā)出聲響或歌統(tǒng)擴(kuò)展時作為數(shù)據(jù)總線和地址總線使用；PD口可作為串行口用于數(shù)據(jù)機(jī)器人中，碰撞傳感器、紅外傳感器等將現(xiàn)場信息經(jīng)電子線路處理后，由單片機(jī)的模擬輸入通道PE口輸入；而光電編碼器檢測的機(jī)器人位移信息，那么由單片機(jī)PA口的輸入捕捉引腳輸入。輸入捕捉是MC86HCl1單片機(jī)定時器系統(tǒng)的功能之一。定時系統(tǒng)有3個獨(dú)立的輸入捕捉功能，可自動記錄定時器輸入引腳上脈沖觸發(fā)邊沿(可正、可負(fù)、可又正又負(fù))出現(xiàn)的時刻，可測量脈沖數(shù)量、周期和相位，還可在允許完成輸入捕捉功能的模塊有3個，每個模塊都包括一個l6位定時器輸入捕捉鎖存器，輸入信號沿檢測邏輯和中斷控制邏輯。每當(dāng)輸入捕捉鎖存器的值。機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)直流電機(jī)是由單片機(jī)PA口的比較輸出端輸出脈寬調(diào)制信號進(jìn)行控制的。輸出比較功能也是MC68HCl1單片機(jī)定時器系統(tǒng)的功能之一。定時器系統(tǒng)有5個輸出比較功能模塊，每個模塊有各自的l6位比較存放器和l6位比較器。需要輸出一個指定的脈沖寬度時，先將輸?shù)膌6位比較存放器，啟動定時器，當(dāng)定時器的計數(shù)值與比較存放器的值相等時，輸出端的極性自動改變，這樣，重復(fù)上述操能高強(qiáng)度、持久地在各種環(huán)境下從事重復(fù)勞動，它對環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性，很廣泛的通用性，而且機(jī)器人動作準(zhǔn)確迅速，可明顯提高生產(chǎn)率、降低本錢。所以如果沒有機(jī)器人器人要向高智能水平開展，它應(yīng)具備以下功能：動化設(shè)備，而是具有多樣性、通用性和柔軟性；能在外界環(huán)境中自由移動。無論是平地還是凹凸不平3．感知功能：具有認(rèn)識環(huán)境與物體，并利用這些信息作自治動作4．記憶功能：能記憶所示教過的動作信息，并再現(xiàn)這些操作；5．思考功能：對狀態(tài)變化能自主地做出與之相適應(yīng)的行為決策和為了到達(dá)上述高智能機(jī)器人功能，機(jī)器人技術(shù)將從以下幾方面開1．操縱臂技術(shù)：研制高速、高精度，并具有柔性、多自由度的操臂，既有能操縱大重量物體的操縱臂，也有能在顯微鏡下進(jìn)行作業(yè)的2．移動裝置：能對移動環(huán)境圖像快速識別，并能在各種情況下做3．傳感器技術(shù)：提高視覺精度．引入高分辨率、高清晰度、高可采用壓力計、加速度計、氣體色譜分析儀等微型傳感器，提高機(jī)器4．高級計算機(jī)和人工智能技術(shù)：將機(jī)器人各局部的功能和動作控制分別作為計算機(jī)的子系統(tǒng)并行處理，各子系統(tǒng)之間應(yīng)有很強(qiáng)的通信功識，可隨時存取的知識數(shù)據(jù)庫，開發(fā)實時性強(qiáng)、多樣性和模糊性的機(jī)器人操作系統(tǒng)，開發(fā)機(jī)器人用的語言，以增強(qiáng)機(jī)器人的操縱手臂、移動裝置和人工智能的協(xié)調(diào)功能。人工智能是解決機(jī)器人規(guī)劃的重要技