單片機(jī)結(jié)課作業(yè)

飛思卡爾單片機(jī)原理及應(yīng)用結(jié)課作業(yè)學(xué)院：土木工程學(xué)院專業(yè)班級：11級土木工程5班學(xué)號：11300517姓名：賈興電話片機(jī)在智能機(jī)器人中的應(yīng)用單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、價格便宜的特點，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，有了飛躍的發(fā)展。早期的機(jī)器人不具備感覺裝置，只是依靠人們給予的程序，重復(fù)進(jìn)行各種操作，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饋信息，能對自身的實際位置、方向、速度等進(jìn)行測量，從而由這些反饋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，以達(dá)到預(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，對自身行為做出自主決策能力的智能機(jī)器人。它能識別景物，有觸覺、視覺、力覺、聽覺和味覺；能實現(xiàn)搜索、追蹤、辯色識圖等多種仿生動作；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)生以及生活服務(wù)等各行各業(yè)，我們用機(jī)器人去完成那些危險性高的、環(huán)境惡劣有害健康的、繁重的或精確的、總之人們難以勝任的工作。可以相信，二十一世紀(jì)機(jī)器人將對人類社會的發(fā)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)器人為例，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)器人是一種靠兩個輪子移動的個人機(jī)器人，它以單片機(jī)為核心，輸入由傳感器檢測、經(jīng)‘電子線路放大、濾波、整形和線性化處理后的現(xiàn)場信息，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PE口是單片機(jī)的模擬輸入通道。1．單片機(jī)的輸入在個人機(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，則由單片機(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，還可在允許時向CPU提供一個輸入捕捉中斷。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)輸入捕捉模塊檢測到光電編碼器一次有效跳變時，便將定時器的計數(shù)值裝入模塊中的輸入捕捉鎖存器，同時在允許情況下產(chǎn)生一次中斷，并在中斷程序中處理鎖存器的值。2．單片機(jī)的輸出機(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位比較寄存器和l6位比較器。需要輸出一個指定的脈沖寬度時，先將輸出的極性和對應(yīng)的時間計數(shù)值寫入比較模塊的l6位比較寄存器，啟動定時器，當(dāng)定時器的計數(shù)值與比較寄存器的值相等時，輸出端的極性自動改變，這樣，重復(fù)上述操作，便可產(chǎn)生一個指定寬度的脈沖序列。四、智能機(jī)器人技術(shù)展望智能機(jī)器人是尖端科技的成果，它能高強(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、降低成本。所以如果沒有機(jī)器人的幫助，2l世紀(jì)我們國家在很多領(lǐng)域的發(fā)展將達(dá)不到世界先進(jìn)水平。機(jī)器人要向高智能水平發(fā)展，它應(yīng)具備以下功能：1．手功能：能對外界物體進(jìn)行操作，其動作不同于簡單的專用自動化設(shè)備，而是具有多樣性、通用性和柔軟性；2．足功能：能在外界環(huán)境中自由移動。無論是平地還是凹凸不平的山路、海底；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的能力；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)的行為決策和規(guī)劃。為了達(dá)到上述高智能機(jī)器人功能，機(jī)器人技術(shù)將從以下幾方面開展：1．操縱臂技術(shù)：研制高速、高精度，并具有柔性、多自由度的操縱臂，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)的微型操縱臂；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出綜合性判斷的適應(yīng)不同環(huán)境的新型移動機(jī)構(gòu)；3．傳感器技術(shù)：提高視覺精度．引入高分辨率、高清晰度、高可靠性的電視攝像技術(shù)，使視覺與手臂的協(xié)調(diào)程序進(jìn)一步提高；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)器人觸覺的感知水平；4．高級計算機(jī)和人工智能技術(shù)：將機(jī)器人各部分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)的通信功能，采用分布式計算機(jī)，存人大量機(jī)器人作業(yè)環(huán)境和工作內(nèi)容的智能常識，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)劃的重要技術(shù)，機(jī)器人知識庫使機(jī)器人有可能完成感知與動作相結(jié)合的高智能