移动机器人路径跟踪实验

●碰撞检测 在能力风暴四周有一个碰撞环，上面有四个碰
撞传感器，可以检测是否撞上障碍以及碰撞发生 的方位
int bumper ( )
碰撞传感器检测。返回值低4位的意义，位0=>右 前，位1=>左前，位2=>右后，位3=>左后。如果 实际检测方位与此处定义不一致，请调整碰撞传 感器的安装位置
3. 定时命令
2.传感器输入
●数字输入 int digital (int p) 返回数字口p上传感器的值，（1为真，0为假）。 如果从传感器数字硬件读到的值为零伏或逻辑零， digital()函数将返回真。
●模拟输入
int analogport(int p) 返回模拟口p上传感器的值。返回值是0到255间的整数值。 如果该传感器在硬件上只有开关两种状态，则硬件上的数 字读数为1时返回值为255（就象一个数字开关断开，电位 被拉高一样，导致一个最高读数），当硬件的数字读数为 0，则返回0（就象一个数字开关合上，电位接地）。 系统设定的传感器端口全局变量:
将创建一个check_sensor进程，它每次运行１毫 秒，栈大小为50个字节
（3）撤消进程
int kill_process(int pid); 通过将进程ID传给kill_process来撤消一个进程。 kill_process 返回值表明撤消进程是否成功。
如果返回值是０，表明进程被撤消。如果返回１， 表示没有找到该进程。
void check_sensor(int n) {
while (1) printf("Sensor %d is %d\n", n, digital(n));
}
void main() {
start_process(check_sensor(2)); }
start_process(check_sensor(2), 1, 50);
讯；
(20) 串行通讯插座：RS232串行通讯接口； (21) 麦克风：用于采集声音信号，占用通用模拟接口2； (22) 红外调节1：用于调节红外发射管1的发射强度； (23) 红外发送1：红外发射管1插座； (24) 红外接收：红外接受头插座； (25) 红外发送0：红外发射管0插座； (26) 红外调节0：用于调节红外发射管0的发射强度； (27) 光敏传感器1：预设的光敏电阻插座1，与右边的光敏传感器对应，
_
J1 Key = Space
1
U2
6
5
2
4
CNY17-1
0
1
R6 10k¦¸
分立的单组传感器电路电路图
LM339N芯片图
总体布局图
R16
15k¦¸ R15
15k¦¸ R12
U6
1
4
2
33
15k¦¸
R14
R3
15k¦¸
1

2
LM139
10k¦¸
U2
6 Key=A 50%
5
PHOTO_TRANSISTOR_RATED LED1
座可以对连接在机器人上的8节9.6伏串联电池组进行充电； (10) 充电指示：黄颜色的发光二极管，用于指示探索者是否处于正常充电
状态，若快速充电跳线插座短路，则该指示灯不起作用；
(11) 扩展电源插座：用于给探索者上扩展的直流电机口0～3和移动轮电 机驱动口0～1提供额外的电源，电源极性请见板上的标注，附加电 源的规格为5～7节1.5伏干电池或7～8节1.2伏串联充电电池，但一 般要求等效电压等于或略高于连接于(8)的电池电压；
能力风暴操作系统。JC实现了C语言的一个子集，它包括控制语句（for， while，if else），局部变量和全局变量，数组，指针，结构体，16位和32 位整数，和32位浮点数。
◆运行JC 首先要安装JC。把能力风暴接到你计算机的一个串口上，打开能力风暴电 源开关，并运行JC。电源开关拨至“下载”位置（左边），JC将引导你首先下 载操作系统；若控制板上已有操作系统，将电源开关拨到“运行”位置（右 边），运行JC时，JC将初始化能力风暴内存并下载系统库函数。
(12) 电源开关：用于打开和关闭探索者； (13) 电源指示：绿颜色的发光二极管，用于指示探索者是否处于工作状
态；
(14) 电压低指示：红颜色的发光二极管，灯亮时，表示电源电压太低； (15) 功能按钮：该按钮占用通用数字输入口7，在用户程序中可以获得
该按钮的状态，另外，该按钮与复位按钮联合使用可以使控制板进 入特殊启动模式，从而能够进行操作系统的装入；
下面的代码显示创建一个check_sensor进程，１ 秒钟后终止该进程的例子：
void main() { int pid; pid= start_process(check_sensor(2)); sleep(1.0); kill_process(pid); }
第二部分．实验
设计目的：
利用68HC11强大的可扩展性以及众多 的剩余输入/输出端口，为探索者机器人增 添传感器模块，以此来完善其与外界交互 的能力，使其在迷宫运行中能更好的保持 自身的姿态。
msleep(1500L); /* 等待1.5秒 */
■多任务
（1）多任务叙述
JC的一个强大的功能是它的多任务设置。在运行期 间，进程可以被动态地建立和撤消。多个进程运行通过 分时间片实现的。每个进程一次只执行一定数量的时间 片。
每个进程都有自己的栈，用于函数调用传递参数，存 放局部变量，存放函数调用的返回地址。栈的大小在进 程创建时确定。一个进程栈的缺省大小为256字节。
机器人路径跟踪实验
许群 xq122@
能力风暴
第一部分
一.控制主板结构说明
(1) LCD插座：探索者配备了一个16x2的液晶显示模块，将其正确插入该 插座，机器人在运行过程中可以显示2行16字符的文本信息，是探索 者与操作者的交互界面之一；
(2) 直流电机口3：探索者控制主板上扩展了四个直流伺服接口，编号为 0～３，具备PWM（脉宽调制）功能，可以用于各种直流驱动装置， 如直流马达、继电器等执行机构，旁边的红色和绿色用于指示方向；
也
可以作为通用模拟输入口使用，编号为1； (28) 光敏传感器0：预设的光敏电阻插座0，与左边的光敏传感器对应，
也
可以作为通用模拟输入口使用，编号为0； (29) 扩展接口：该扩展接口插座与LCD插座一起构成了探索者的扩展总
线；
(30) 红外频率调节：用于调节红外振荡电路的频率，使其位于38KHz左 右；
(31) 快速充电：若需对电池组进行快速充电，应将该跳线座短路； (32) 蜂鸣器：可以在用户程序的控制下产生不同频率的声响。
二.C语言基础和JC
◆ C基础 main( ) 函数
◆ JC简介 交互式C语言（简称JC）是用于能力风暴个人机器人(基于68HC11)的
专用开发系统。 JC由两部分组成：编译环境（包含交互式命令行编辑和调试功能）和
int photo_right = photo(1); 右光敏电阻 int photo_left = photo(2); 左光敏电阻 int microphone = 2; 麦克风
例: analogport (photo_right);检测右光敏，返 回值越小，光线越亮。
analogport (microphone);检测麦克风， 返回值越大，声音越响。
■电路 ●LED半导体发光二极管 ●光敏电阻 ●可微调电阻 ●运算放大器 ●接线头、电阻和导线
电路设计
VCC
5V
R3 1k¦¸
4 R4 4.7k¦¸
2
VCC
R5 15k¦¸
R2
10k¦¸ Key=A
50%
3
U1A
5
2
5
3
4
12 LM339N
6
R1 10k¦¸
XSC1
A +_
B +_
Ext T rig +
如何实现路径信息转化为电信号？
不同材质对光的吸收和反射的能力不同
路径 反射能力高
背景 反射能力差
如下图中所示，由半导体发光二极管LED 与光敏电阻R构成了探头部分，由LED发射的 光线照射到地面材质上，再经材质的漫射或反 射，光线照射在光敏电阻上，使其电阻值发生 变化，不同材质对光的吸收能力不同，则光敏 电阻的阻值也随之变化。
(2)创建新进程
int start_process (functioncall(...),[TICKS],[STACK-SIZE])
start_process取得一个进程标识，创建一个进程。有 两个可选参数：进程的时间片数和栈大小。
返回一个整数，它就是新进程的进程ID 。
下面给出了创建一个进程的例子：
● void sleep (float sec) 等待一段等于或稍大于指定的sec时间(秒) 后
再执行后面的语句。sec是一个浮点数。 例: sleep(1.5); /* 等待1.5秒 */
●void msleep (long msec) 等待一段等于或稍大于指定的msec时间(毫秒)后 再执行后面的语句。sec是一个长整数。 例:
1. 输出控制
●函数stop()关闭两个电机
● motor ( int m, int p)用于电机功率水平的控制
● void drive ( int trans_vel, int rot_vel) 同时设定两个电机的速度，控制能力风暴的平移和旋转。 trans_vel平移速度，rot_vel旋转速度。rot_vel<0能力风暴顺时 针旋转，rot_vel>0能力风暴逆时针旋转。该函数将左轮速度设 为( trans_vel - rot_vel )，右轮速度设为( trans_vel + rot_vel )。