ASM能力风暴机器人硬件和传感器介绍

碰撞传感器的电路图
光电编码器
光电编码器是一种能够传递位置信息的传感器， 它由光电编码模块及码盘组成。能力风暴个人机器人 有2只光电编码器，运用红外发射接收模块。反射器 (即码盘)是黑白相间的铝合金制成的圆片，66等分。
当码盘随轮子旋转时，黑条和白条交替经过光电 编码器，反馈的信号状态不同,即构成一个脉冲。因此 360度共产生33个脉冲，每个脉冲的分辨率约为10.91度， 轮子直径为65mm，则周长方面的分辨率约为6.19mm。
68HC11E1原理结构图
外部存储器
能力风暴个人机器人扩展了32K的静态不挥发 RAM。其优点是既有静态RAM的速度和方便（70ns）， 又有EEPROM或FlashRom的掉电不丢失性，从而能将 程序和数据合用一个芯片。AS62256写入的数据可保存 十年以上，同时具有可靠的上电、掉电、强静电等数据 保护功能。
电源与复位电路
能力风暴控制板采用Maxim603稳压芯片，提供 500MA，5V电压，该芯片自身的功耗很低。低电压复 位保护电路采用DS1233，当电压低于4.5V，将产生复 位信号，同时红色BAT 发光二极管变亮
通信
能力风暴采用MAX232串口驱动芯片，有2路输入 输出，PC发过来的信号IC7-9再经过一路输入去驱动 COM发光二极管，因此PC传数据给能力风暴时，黄色 COM 发光二极管会闪动。
AS62256在电压低于4.5V，将自动封锁读/写操 作，已保护数据。因此电池电压过低时，单片机低 电压保护没有来得及工作时，系统运行有可能失常。
地址空间与8个读写控制线选择对应表：
写操作 OX4000—OX4FFF OX5000—OX5FFF OX6000—OX6FFF OX7000—OX7FFF OS0 OS1 OS2 OS3 读操作 IS0 IS1 IS2 IS3
光敏电阻的工作原理图
碰撞传感器
碰撞传感器是使能力风暴个人机器人有 感知碰撞环上的碰撞信息能力的传感器。在 能力风暴个人机器人的左前、右前、左后、 右后设置有四个碰撞开关（常开），它们与 碰撞环共同构成了碰撞传感器 。
四个基本方向发生碰撞时返回值（二 进制）对应关系如下：
左前 右前 左后 右后 0010 0001 1000 0100
红外测障原理图
光敏传感器
能力风暴个人机器人上有2只光敏传感器， 它可以检测到光线的强弱。
光敏传感器其实是一个光敏电阻，它的阻 值受照射在它上面的光线强弱的影响。能力风 暴个人机器人所用的光敏电阻的阻值在很暗的 环境下为几百ＫΩ，室内照度下几ＫΩ，阳光或 强光下几十Ω。
Байду номын сангаас
光敏传感器是一个可变的电阻， 它的接插方式没有方向性 。
能 力 风 暴 AS-M
硬件及传感器
个人机器人的三大要素：
感觉、大脑与驱动器
整个信息处理过程包括：
信息获取 信息存储 信息处理 信息传递 信息输出
能力风暴个人机器人硬件结构
4只碰撞传感器 稳压与低电 压复位系统 电机 驱动 2只红外传感器 外部存储器 2只光敏传感器 喇叭 驱动 直流 驱动 1只麦克风 喇叭
能力风暴还能集成很多其他的传感器，插在 ASBus上即可使用。下面作简单介绍：
人体热释片传感器 超声传感器 连续测距红外传感器 数字指南针 温度传感器 火焰传感器 。。。。。。
能力风暴 计算机硬件
微控制器（MCU）
68HC11E1有CPU、片内存储器、定时器系统、 串行口、A/D、并行I/O口，中断和复位系统组成。
红外传感器
能力风暴运用了2只红外发射管（970nm）和一 只红外接收模块构成红外传感系统，主要用来检测 前方、左前方和右前方的障碍，检测距离范围为 10～80cm。
用户可以通过调节IRLEFT和IRRIGHT两个电 位器来调节左右两个红外的检测距离。主板中的R5 为24K电阻，它将红外光发射的调制频率固化在 38KHz左右，这是红外接收模块中带通滤波器的中 心频率。
BU S
2只直流电机
LCD
2只光电编码器
单片机
1只直流电机 或伺服电机
各种外部 扩展卡
ASBUS 总线
串口 通讯 PC
能力风暴的传感器及处理电路
传感器是将力或温度、距离等各 种工业量改变为电信号输出的元件。 能力风暴上用了一下几中传感器： 1. 红外传感器 2. 光敏传感器 3. 碰撞传感器 4. 光电编码器 5. 声音传感器
声音传感器
能力风暴个人机器人上的麦克风microphone 是能够识别声音声强大小的声音传感器。 当对着microphone发出一些声音，可以看到 microphone的值不断变化。它的变化范围是0～ 255。
麦克风采集到的信号通过LM386（IC5）进行放 大，放大倍数为200（由C13确定），输出信号接至 PE2。没有声音时，电压为2．5V左右，转换为8位 二进制数后得到的十进制整数为127左右
电机驱动电路
电机驱动采用广茂达定制的直流电机驱动芯片IC8（AS611）
硬件扩展总线ASBUS
能力风暴控制板设计了ASBUS总线见（图），简单 类似于ISA和PCI总线。采用堆叠式的ASBUS扩展卡可 以方便扩展控制板的功能。
ASBUSA和ASBUSB分别有14个信号线。 PCO-PC7：数据总线 RESET：复位信号 IRQ：外部中断输入脚 VCC：+5V电源（负载不要超过300MA） Vmotor：电机电压，也即电池电压，可接较大负载 GND：地 IS0-IS3：输入选择线0-3 OS0-0S3：输出选择线0-3 PA1-PA2：输入捕捉口 PA3：输出比较口，已被喇叭、DC3，servo使用， PE5-PE7：模拟输入口
扩展应用
扩展光敏传感器 扩展红外接收传感器 扩展数字输出口、数字输入口 扩展伺服电机口（6个） 扩展机械手爪、手臂等 。。。。。。