基于单片机的足球机器人小车系统设计

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(完整版)基于单片机控制的双足行走机器人的设计

(完整版)基于单片机控制的双足行走机器人的设计

基于单片机控制的双足行走机器人设计摘要:21世纪机器人发展日新月异,从传统的履带式机器人到如今的双足行走机器人,机器人的应用范围越来越广。

本系统以单片机(STC89c52)为系统的中央控制器,以单片机(STC12c5410ad)为舵机控制模块。

将中央控制器与舵机控制器,舵机,各类传感设备及受控部件等有机结合,构成整个双足行走机器人,达到行走、做动作的目的。

单片机中央控制器与舵机控制器以串口通信方式实现。

系统的硬件设计中,对主要硬件舵机控制器和STC89C52单片机及其外围电路进行了详细的讲述。

硬件包括舵机控制器,STC12C5410AD 单片机,按键,各种传感器和数据采集与处理单元。

软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口通讯的接收和发送程序。

论文的最后部分以双足行走机器人为基础,结合传感器,外围控制设备组成控制系统,并给出了此系统应用领域的一些探讨和研究。

关键词:单片机;舵机控制; STC12C5410ADBipedal robot design based on MCUAbstract:In the 21st century robot development changes with each passing day, from the traditional crawler robot to now bipedal robot, the robot's application scope is more and more widely.This system by single chip microcomputer (STC89c52) as the central controller in the system, STC12c5410ad MCU as the steering gear control module. The central controller and the servo controller, Steering gear, all kinds of sensing and control components such as organic combination, make up the whole bipedal robot, the purpose of to walk, do the action.Single chip microcomputer central controller and the servo controller to realize serial communication way.System hardware design, the main hardware servo controller and STC89C52 single-chip microcomputer and peripheral circuit in detail. Hardware including servo controller, STC12C5410AD micro controller, buttons, all kinds of sensor and data acquisition and processing unit. Software includes MCU initialization, the main program, and interrupts program signal collection, through a serial port communication to send and receive procedures. The last part of the paper on the basis of bipedal robot, combined with the sensor, the peripheral control device of control system, this system is also given some discussions and research in the field of application.Keywords:MCU; Servo Control; STC12C5410AD目录第一章绪论 (5)1.1课题背景 (5)1.2课题研究的目的及意义 (6)1.3系统设计主要任务 (7)第二章系统方案设计 (8)2.1机器人自由度选择 (8)2.2机器人结构的设计 (8)2.3驱动方案选型 (8)2.4系统总体设计 (9)第三章系统硬件电路设计 (10)3.1单片机控制模块 (6)3.2 舵机控制模块 (11)3.3 传感器模块电路设计 (12)3.4按键电路设计 (12)3.5机器人电源及通信系统设计 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1程序流程图 (15)4.2控制流程图 (16)4.3动作数据采集 (16)4.4数据库的建立 (17)第五章系统整机调试及功能测试 (18)5.1舵机控制控制模块调试 (18)5.2舵机调试 (18)5.3红外传感设备调试 (19)5.4按键测试 (19)5.5整机调试 (19)第六章设计总结及技术展望 (20)参考文献 (21)附录 (21)第一章绪论1.1 课题背景1920年捷克斯洛伐克作家卡佩克写了一本小说叫《罗萨姆的机器人万能公司》。

基于单片机遥控小车的设计

基于单片机遥控小车的设计

基于单片机遥控小车的设计摘要随着电子业的发展,自动化已不再是一个新鲜的话题,无人驾驶的遥控小汽车也必将进入实用阶段,智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。

智能电动车就是其中的一个体现。

本系统模拟基于51单片机的遥控小车的设计。

89C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

这里介绍的是如何用89C51单片机来实现无线遥控小车的毕业设计,该设计是结合实际应用而确定的设计类课题。

本系统以设计题目的要求为目的,采用89C51单片机为控制核心,采用L298N对小车电机的控制,利用以PT2262/PT2272芯片的无线遥控模块装置,本次设计基于完备的软硬件系统,很好的实现了电动小汽车的前后行进,特定路径的行驶,以及停车。

整个系统的电路结构简单,可靠性能高。

实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析关键词:单片机;无线控制技术;PWM调速;L298N;PT2262/2272。

The Design of Remote Control CarBased On MCUAbstractAlong with the development of electronic, automation is not a fresh word any more, and no-man controlled cars will be realized. The new invention of modern intelligence, is a future of development, he can follow the pattern set in advance in an environment where automatic operation, no human's management, used in scientific exploration and so on. Smart electric car is one of expression. That system is based on the design of 51 MCU controlled car. 89C51 MCU is eight-figure microcontroller, which receives high praise from the users because of its easy use and versatility. This graduation design introduces how 89C51 MCU realize the remote control of the car, a combination of the practical application and design. This system designs for the purpose of the topic request, using 89C51 MCU as control core, the car motor control by L298N,and wireless remote control which chip PT2262/2272 device, with the electric car, driving, and the particular path park. The whole system of the circuit structure is simple and reliable. This paper introduces the hardware design method of the system and the analysis of the test results.Keyword: MCU; Wireless Remote Control; PWM speed adjusting;L298N;PT2262/2272目录1 前言 (4)2 方案设计与论证 (6)2.1直流调速系统 (6)2.2无线控制系统 (7)2.3系统原理图 (8)3 硬件设计与实现 (10)3.189C51单片机硬件结构 (10)3.1.1 一个8位的微处理器(CPU) (11)3.1.2 存储器 (11)3.1.3 I/O接口 (12)3.1.4 定时器/计数器 (12)3.1.5 五个中断源的中断控制系统 (12)3.1.6振荡器及定时电路 (13)3.289C51单片机引脚及其功能 (13)3.2.1 电源引脚Vcc和Vss (14)3.2.2 时钟电路引脚XTAL1和XTAL2 (14)3.2.3 控制信号引脚RST,ALE,/PSEN和/EA (15)3.2.4 输入/输出端口P0,P1,P2和P3 (15)3.3系统运动控制部分设计 (16)3.3.1 电机选型 (16)3.3.2 L298N驱动电机 (17)3.4无线电发射接收模块介绍 (20)3.551单片机的最小应用系统设计 (24)3.6PWM调速系统 (26)4 软件设计 (29)5 测试数据、测试结果分析及结论 (31)致谢...................................................... 错误!未定义书签。

基于 STC89C52 单片机的智能小车设计

基于 STC89C52 单片机的智能小车设计

能智造与信息技术基于STC89C52单片机的智能小车设计李亚振(安阳师范学院河南安阳455000)摘要:本设计主要器件有STC89C52单片机、RZ7899驱动芯片和N20直流减速电机,使用两节锂电池共7.4V 作为系统供电,经LM7805稳压芯片降压到5V 后为单片机系统供电,通过红外循迹模块和避障模块,实现S 形曲线行驶和避障功能。

通过控制电机驱动模块控制电机输出转速,改变车辆移动状态,实现转弯。

在行驶过程中,通过蜂鸣器播放音乐或充当汽车喇叭,同时设置灯光进行照明。

软件程序采用C 语言,通过keil 软件实现对小车的控制。

通过pcb 设计和实物调试,验证了该智能小车虽设计简单,但功能强大,应用广泛。

关键词:智能小车STC89C52单片机循迹PCB 设计中图分类号:TP23文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)04(a)-0058-04当前,社会新工艺、新技术快速发展,人工智能技术逐步成熟,并广泛应用于工业、农业、医疗等行业。

智能小车作为人工智能领域研究的重要分支,可以代替人类在一些危险环境下完成相关工作。

本设计以STC89C52单片机作为小车控制系统的核心处理器,包括驱动、红外循迹、避障和音乐播放等模块,通过对各模块的设计,全面说明该智能小车工作的基本原理。

1系统总体设计目标本设计增添红外线遥控电路,控制智能小车运动,功能除了前进后退,还可以按照设置路线行驶并躲避障碍物,利用C 语言程序设置智能小车的运动状态,在编写代码时写入不同的音乐模块,调试实现小车的多功能运行[1]。

系统设计框图如图1所示。

2系统模块设计2.1电源输入模块本设计选用7.4V 可充电锂电池,可以循环使用,经过LM7805稳压芯片后,给单片机和外围器件提供供电。

电机驱动的芯片由7.4V 锂电池直接提供。

二极管D1起着防反接的作用,LED2作为电源指示灯,当开关SW1打开时,系统就会开始供电。

电源输入原理图如图2所示。

基于单片机的语音控制小车系统设计与实现

基于单片机的语音控制小车系统设计与实现

基于单片机的语音控制小车系统设计与实现摘要
随着微控制器技术的发展,单片机在实现物联网的各种应用方面取得
了较大的进步。

本文基于单片机技术的发展,设计并实现了一种基于语音
控制小车的系统。

该系统帮助用户控制小车的行驶状态和运行方向,实现
用户所需要的控制功能。

系统设计使用ESP8266模块实现WIFI连接,
MPU6050模块实现空间姿态监测,并采用DC直流电机控制小车,并采用
语言识别技术识别用户语音,进而实现控制。

本文介绍了系统的功能要求,硬件组件和软件结构,以及整个系统的实现流程。

在硬件电路方面,本文
介绍了最终系统的电路原理图及其各个模块之间的电路连接。

在软件结构
方面,本文介绍了整个系统的软件架构,包括硬件驱动层的实现和应用层
的实现,以及语音识别模块的设计与实现。

最终,本文实现了一个基于单
片机的语音控制小车系统,这种系统可以满足用户的实际需求,可以有效
提高小车的可控性。

关键词:单片机;小车;语音控制;ESP8266;MPU6050
1 Introduction
随着物联网技术的发展,单片机在实现各种应用方面取得了长足的进步。

基于FPGA的小型足球机器人无线通信子系统的设计

基于FPGA的小型足球机器人无线通信子系统的设计
c nr l ro e s c e o o , ih to lc ft e t d t n lDS n i g e c i o u e c e s I r e o s le t e p o l ms o o t l ft o c rr b t whc o k p a e o h r i o a P a d sn l - hp c mp tr s h me . n o d rt ov h r b e f oe h a i
第2 8卷 第 1 期 1
21 0 1年 l 1月




V l 8 No 1 o _2 . 1
NO . 2 V 011
Ju n l fMe h nc l& E e tc lE gn eig o ra c a ia o lcr a n ie rn i
基于 F G P A的小型足球机器人 无线通信子系统的设计
s a l c l o c r r b tb s d 0 PGA m l s ae s c e o o a e n F
W ANG n Mi g,ZHAO Xi o,L a —mi g a IXi o n
( aut o c a i l n ie r g& A tm t n Z ei gSiT c nv r t, n zo 10 8 hn ) F c l f y Meh nc g ei aE n n uo ai , hj n c ehU i s y Ha gh u3 0 1 ,C ia o a — ei
a d r c ii g mo u e R s l h w t a h s s se i h g l n e r t d i i a y t mp e n , a o d p r r n e o ei bl y n e e vn d l . e u t s o h tt i y tm s i hy i t ga e , t s e s o i lme t h s a g o ef ma c f r l i t , s o a i

基于单片机的六足仿生机器人设计

基于单片机的六足仿生机器人设计

基于单片机的六足仿生机器人设计作者:赵丹陶砂曲鸣飞来源:《中国科技博览》2015年第06期[摘要]基于仿生原理,设计、制作动作灵活、结构简单的六足机器人,对其结构组成、行走原理、步态规划算法与控制系统设计进行介绍。

实验表明,本系统具有良好的控制稳定性。

中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0315-01前言机器人技术融合了机械、电子、传感器、计算机、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。

轮式车辆在平地公路运输中有着无可替代的用途,而履带车辆被广泛应用在沙地和泥泞的地面。

足式步行机器人适合于山地和复杂多障碍地面的移动,多足步行机器人由于足端与地面接触面积小的特点,机器人能够在足端点可达工作范围内自由调整步行姿态,灵活选择机械腿的落脚点,越过障碍物和小沟壑,具有很高的避障、越障能力,因此能更好的适应崎岖地形,其研究对于军事运输、矿山开采、星球探测等领域具有重要的意义。

本文开发设计一种可靠、实用的六足圆形仿生机器人,该机构具有结构紧凑,传动可靠的优点,且留有较大的负重余量,便于今后功能的扩展。

1.六足机器人机构设计及分析本文设计的圆形六足仿生机器人作为一个系统,其运动关节、机械足以及机身构成了机器人的整体,六条机械足与机身通过舵机相连,均匀分布的圆形躯干的四周。

机器人质量重1.98kg。

六足机器人打开时的整体直径为640mm,身高为100mm;收起时的机器人整体直径为300mm,身高为290mm。

六足机器人每条腿上有3个关节,即3个自由度,全身共18个自由度。

如图1所示。

对于一个仿生机器人来说,每条腿上的3个自由度基本能满足到达各个位置的要求,实现躯干的灵活攀爬。

按照由躯干到足端的顺序,六足机器人每条腿上的三个自由度其传动方式如下:第一个自由度,由舵机带动腿部转节前后摆动,从而使整条腿前后摆动。

第二个自由度,由舵机带动腿部股节上下摆动。

毕业设计基于单片机的智能循迹小车

毕业设计基于单片机的智能循迹小车

第1章绪论1.1课题背景目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。

世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。

移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。

当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。

从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。

智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。

智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。

它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。

智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。

智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备:(1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作;(2)摄像机,用来获得道路图像信息;(3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。

智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。

上一层技术是下一层技术的基础。

三个层次具体如下:(1)智能感知系统,利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及驾驶员本身的状态信息,必要时发出预警信息。

主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。

碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。

基于单片机控制的机器人的设计

基于单片机控制的机器人的设计
构。上层板是 C P U板 、MD转换 电路 、放置 电机驱 动及接 口电路 、无线 接电路 等主要控
指向角 ,光轴 , 波 长,辉度等性能指标。红 外接 收管可用上述光电二极管或三极管 。 红外元件所接收的信号 , 根据 隋况的需
要 ,要进行模拟一 数字量 的转换 ,因此 需要
MD转换 的过程首先 向 P o 和P 2 端口 输
脉 冲启动 A / D转换 , 把 内部转换的数据送往
单片机 ,为 了提高 数据处 理速度 和控 制精 度 ,本次设计采用并 口技术 。
总路线 , 当E O C由低变高时数据转换结换结
束。
制电路 ; 中层板是驱动及检测板 ,放置电机 驱动线路及红外检测线路 ;底层板是电源 与
电机板 ,放置两路 电源 ,两套电机及减速 系
算法设计要解决 的重要 问题。然而笔者查阅
存放灰度传感器
的数值 ,
u c h a r i c l a t a 2 ] ; , ・ 存放最原始灰度
不大,必且场地尺寸有限 , 可选用小型直流
伺服 电机 ,可 用 电枢 电压作 为速度控 制信 号, 但 必须加装减速箱 以适应低转速和大扭 矩的应用环境 。 发 出红 外光 的足球 意 味着机 器人 必须
倒 ,用集成度较 高的 8 0 5 1 单片机为核 l 心来设计电路,并应用 C语 言实现软件的编程。
关键词 :单片机 ;8 0 5 1 ;C语 言;足球机 器人
1总体介绍 该足球机器人主要具有 以下功能 : 无线 数字接收 、电动驱动 及调速 、 红外检测 、 障 碍、 智能协调控 制等。 采取 了双层 P C B板结 构,各部件通过屏障电缆连接 , 金 属框架结
科 技创 新

基于单片机的智能小车的系统设计

基于单片机的智能小车的系统设计

基于单片机的智能小车的系统设计Design of Intelligent Car System Based on MCU基于单片机的智能车设计[摘要]近几年来,智能车辆己成为汽车和智能控制领域的热点研究课题之一。

它体现了自动控制、人工智能、传感技术、机械、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合,本论文以飞思卡尔智能车大赛光电组为背景而展开。

智能车系统以Freescale 16位微控制器MC9S12XS128作为系统控制处理器,采用基于光电传感器的信号采样模块获取赛道黑线信息,通过PID控制策略和 PWM控制技术对智能车的转向和速度进行控制。

使智能车能够自主识别黑色引导线并根据黑色引导线实现快速稳定的寻线行驶。

本论文分析了智能车系统的设计方案,详细介绍了智能车控制系统的软硬件设计,包括传感器模块、驱动电机模块、舵机转向模块、测速模块等,并详细介绍了软件控制算法的设计,最后,介绍了智能车的整体调整、测试。

调试实验结果表明,智能车系统工作稳定,能较好的满足控制要求。

[关键词]智能汽车;MC9S12XS128;光电传感器;控制算法Design of Intelligent Car System Based on MCUElectrical Engineering and Automation Major SHI Xiao-ying Abstract: In recent years, intelligent vehicles have become a hot research topic of cars and intelligent control area. It embodies the automatic control, artificial intelligence, sensor technology, machinery, computers and many other areas of the intersection of technology and integrated.The intelligent car system, with the Fresscale 16-bitsingle-chip MC9S12XS128 as its control microprocessor, uses signal acquisition module to obtain lane image information, and adopts signal PID control strategy together with PWM technology to have a control on the steering angle and speed of the system. The main function that the intelligent car may achieve is that the car should track the black-guide-line automatically and move forward following the line as fast and stable as possible. This paper gives an overall design blueprint of the intelligent car system, introduce the hardware design including signal acquisition module, power supply module, motor drive module, servo motor module, velocity collection module and etc. and the intelligent car of the mechanical structure and adjustment method. Finally, on the smart car’s overall debugging and testing, the results show the s mart car hardware system stability, better able to meet the requirements of control.Key words: intelligent vehicles; MC9S12XS128; Photoelectric sensor; Control algorithm目录1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 智能技术国内外发展现状 (1)1.3 课题研究的任务 (1)2 整体设计方案 (2)2.1 路径识别传感器的选定 (2)2.2 系统总体框图 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 MCU模块 (4)3.2 电源管理模块 (5)3.3 路径识别模块 (6)3.3.1 光电传感器原理 (6)3.3.2 传感器的选择 (7)3.3.3 激光传感器电路设计 (7)3.4 电机驱动的选型和电路设计 (9)3.5 速度测量模块 (9)3.6 转向舵机控制模块 (10)3.6.1 舵机的控制 (11)3.7 MC9S12XS128的硬件I/O分配 (12)4 系统的软件设计 (12)4.1 系统初始化 (13)4.2 路径识别算法 (14)4.2.1 激光传感器路径识别状态分析 (14)4.2.2 路径识别算法的设计 (17)4.3 转角和速度控制算法 (17)4.3.1 转向舵机控制算法 (18)4.3.2 驱动电机控制算法 (18)4.4 软件设计环境与开发工具 (19)结束语 (21)参考文献 (22)附录部分源程序 (22)致谢 (28)1 引言1.1 课题背景近年来随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受到大家的关注。

基于AT89S52单片机的智能小车系统设计制作

基于AT89S52单片机的智能小车系统设计制作

将L 34 出的高 电平信 号 输入 至 单片 机 驱动 计 数器 比直接 输 出到计 M 2输
数 器 更 加稳 定 。此 外 ,接 近 开 关 的 检测 距 离 可 以通 过 调 节 接 近开 关 来 设 置 ,本 设计实 现检 测距 离为 3 至l 。 m 0 图l 系统 模块 图 2曩 件 电路 设计 2 1循线模 块 .
的形式表现出来并令数码管计数显示。主要有循线、寻光 、避障、金属检 测 、数码显示 、 电机 驱动 、电源、单 片机控制 等8 大模 块 ,如 图 1 所示
若光 电避 障 开关 检测 到 障碍物 ,输 出端会 输 出一 个低 电平 , 并将输 出端信 号送 至 单片机 的输入 引脚 。单片 机根 据左 右两 个 光 电避 障开 关输入 高 低 电 平 信 号 的组合 来 判断 障碍 物 的位 置 ,从而 控制 电机 做 合适 的动 作 。光 电避 障开 关 的优 点是 检测 障碍 物距 离 的长 短可 以通 过 调节 开关 的可 调 电阻来 确 定 ,本 设计 实现 了0 1r 至05 啪距 离 的检测 。 .2m .4 a
常用 的有 两种 方案 :一 是采 用超 声波 避障 。超 声波 受环 境影 响较 大 , 电路 复 杂 ,而且 地面 对超 声 波 的反射 ,会 影 响系 统对 障碍 物 的判 断 。二是 采用 红 外线 避障 。该 方 案 电路简 单 ,检测 距 离易 调节 ,灵 敏度 高 ,故 采用
此方案 。 采 用 两 个光 电避 障开 关H S一D K 分别 置 于小 车左 前 方和 右 前方 。 J8 GN ,
单 片机 检测 到 该 高电平 信 号后 ,调 用 内置 程序 ,输 出脉 冲 至计 数器 ,驱 动
数 码 管 显 示 金 属 片 数 目 , 实 现 计 数 功 能 。本 设 计 采 用 十 进 制 计 数 器

基于单片机的智能小车避障循迹系统设计

基于单片机的智能小车避障循迹系统设计

基于单片机的智能小车避障循迹系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的深入发展,单片机技术在现代电子系统中扮演着日益重要的角色。

特别是在智能机器人、自动化设备等领域,基于单片机的智能系统设计成为研究的热点。

其中,智能小车作为一种典型的移动机器人平台,具有广泛的应用前景。

智能小车能够在复杂环境中自主导航、避障和完成任务,这对于提高生产效率、降低人力成本以及实现智能化管理具有重要意义。

本文旨在设计一种基于单片机的智能小车避障循迹系统。

该系统利用单片机作为核心控制器,结合传感器技术、电机驱动技术和控制算法,实现小车的自主循迹和避障功能。

通过对小车硬件和软件的设计与优化,使其在复杂环境中能够稳定、高效地运行,并具备一定的智能化水平。

本文首先介绍了智能小车的研究背景和意义,阐述了基于单片机的智能小车避障循迹系统的研究现状和发展趋势。

然后,详细描述了系统的总体设计方案,包括硬件平台的搭建和软件程序的设计。

在硬件设计方面,重点介绍了单片机的选型、传感器的选择与配置、电机驱动电路的设计等关键部分。

在软件设计方面,详细阐述了避障算法和循迹算法的实现过程,以及程序的编写和调试方法。

本文还通过实验验证了所设计系统的可行性和有效性。

通过实验数据的分析和对比,证明了该系统在避障和循迹方面具有较高的准确性和稳定性。

本文也探讨了系统存在的不足之处和未来的改进方向,为相关领域的研究提供了一定的参考和借鉴。

本文设计的基于单片机的智能小车避障循迹系统具有较高的实用价值和广泛的应用前景。

通过不断优化和完善系统的设计,有望为智能机器人和自动化设备的发展做出积极的贡献。

二、系统硬件设计在智能小车避障循迹系统设计中,硬件设计是整个系统的基石。

我们选用了性价比较高、易于编程控制的单片机作为核心控制器,围绕它设计了整个硬件系统。

核心控制器:选用了一款高性能、低功耗的单片机作为核心控制器,负责处理传感器数据、执行避障和循迹算法,以及控制小车的运动。

基于单片机的双足机器人系统设计

基于单片机的双足机器人系统设计
口。
2 . 2舵机 驱动模块 由于舵机 的响应 时间对机器人控 制平衡很 重要 ,为了实现其 快速响应 ,将舵机 的工作 电 压提 高到+ 6 V 。为 了减 小此时 间常数 ,还 可 以 通 过改变 舵机 的安 装位置 ,加 长力臂可 以实现 提 高舵机 的响应速度 。舵机 的输 出转角 大小与 给 定的P W M 信号值成 线性关系 , 以P W M 信 号为系 统 输入 信号 , 改变P W M 的 占空 比,实 现舵机 控 制。 2 . 3电源管理模块 电源管理 芯片的好坏直 接影响系统 的稳 定 性 。从整个 系统的稳 定可靠 的角 度出发 ,选 择 了一款低 压差 芯片 T P S 7 3 5 0 ,该 芯片最 具特 色 的优点 是当输 出电流为 1 O O m A 时 ,最大 压差 只 问 连续 可调 ,在R l 下端 和A D j 与地 之 间接一个 可变 电阻R ,此 时输 出电压U o 为R 1 、R 2 上的 电
压。
此 ,舵机与单 片机控制器采 用两个 电源 供 电, 两 者不共地 ,通 过光耦来 隔离,并且给 舵机供 电的电源最好采 用输 出功率 较大的开关 电源 。 该 舵机控 制器 占用单 片机 的个S C I 串 口。串 口 用 于接 收上位机传送 过来 的控制 命令 ,以调节 每一个通 道输 出信 号的脉冲 宽度 。M A X 2 3 2 为电 平转换器 ,将上位机 的R S 2 3 2 电平 转换成T T L 电
压之和 。
超 声 波 接 收 电 路 主 要 使 用 集 成 电 路 C X 2 O I O 6 A ,它是一款 红外线检波 接收 的专用 芯 片 ,常 用 于 电视机 红 外遥 控 接 收器 。 考虑 到 红外遥 控常 用 的载波频 率3 8 k H z 与测距 的超 声 波 频率 4 0 k H z 较 为接近 ,可 以利 用它制 作超 声 波 接收 电路 。实验证 明用C X 2 O l O 6 h 接收超声 波 ( 无信号 时输 出高 电平 ),具有很 好的灵敏度 和 较强 的抗干 扰能 力,具 体见 图3 。C X 2 0 1 0 6 A 的第5 脚 的 电阻决 定接 收的 中心频率 ,2 2 0 k 的 电阻 决 定 了接 收 的 中 心频 率 为 4 0 k H z 。当 C X 2 O I O 6 A 接收 ̄ J 4 0 k H z 的信号 时 ,会在 第7 脚产 生一个低 电平 下降脉冲 ,这 个信号可 以接到单 片机的外部 中断引脚 作为中断信号输入 。 3控制系统设计 要实 现机 器人所完成 各种动作 需要 用到多 舵机分 时控制原理 。具体 的,给 每个舵机 定义 个角度所对 应 的脉 宽变量 ,并赋予初始 值为 舵 机的 中间角度 。还 要给定时器 设定初值 既是 舵 机P W M 波 脉宽初 值 。当每 次定 时器 时间到 产 生 溢出 中断,进入 中断服务子程序 后 ,首 先把 所 有的舵机控 制输 出 口拉低清零 ,再给某 一位 置 高 ,并给赋 予P W M 脉 宽的 定时 时间 。最后移 位使 下次进入 中断时给 下一位置高 ,相当于是 将 时间片传递 给 了下一个 舵机驱动 。其原理如 图2 所示 。 根 据经验舵机在 运行过程 中要从 电源吸纳 较大 的电流 ,若 舵机与单 片机控制器共 用一个 电源 ,则舵机会 对单片机产 生较大 的干 扰 。因

基于LPC2114的FIRA足球机器人车体控制系统的设计

基于LPC2114的FIRA足球机器人车体控制系统的设计

作 为 接 收 模 块 ,应 将 C O N F I G 寄 存 器 的 MA S K — R X — D R 和
P RI M

R X位 分 别 置 为 0和 1 ,使 P T R 6 0 0 0工 作 在允 许 接 收
中 断模 式 。 同 时 .为 满 足 比赛 跳 频 的 要 求 ,在 通 信 系 统 发 射 和接 收 电路 中都 设 置 了跳 频 拨 码 开 关 ,进 行 P T R 6 0 0 0的

和 非 常 高 的效 率 特 性 广 泛 应 用 于 小 功 率 系 统 中 。这 里 ,采 用 定频 脉 宽 调 制 ( P WM) 方 式 控 制 直 流 电 动 机 。 由 于
i t LPC ・
- -- -— --— -— --— —・- 一
P WM4
— —
( L )
工 业


基于 L P C 2 1 14 的 F I R A 足球机器人车体控制系统的设计
亓 晓彬


学春
广 东广 州
5 10 4 3 0 )
(广 州铁 路 职 业 技 术 学院机 电 工 程 系

合 了计算机 视觉
的研 究 价 值


模式识别

决策对策

无 线 电数字 通 讯

自动 控 制 和 最 优 控 制
脚 ) 、E N B ( 第 l 1引 脚 ) 分 别 与 L P C 2 1 1 4的 P WM 4 和
P WM 6相 连 ,作 为 调 制 信号 。S E N S E A,S E N S E B为 电 流
图2 足球 机 器 人 车体 系统 图 反 馈 引 脚 。 电机 控 制方 向引 脚 如 表 1 所示 。

集控式足球机器人系统设计及改进

集控式足球机器人系统设计及改进

集控式足球机器人系统设计及改进随着人工智能和机器人技术的不断发展,足球机器人作为一种集成传感器、控制系统、机械结构和人工智能算法于一体的高科技机器人已经成为人们交流和比赛的新宠。

集控式足球机器人系统设计及改进也成为了科研领域的热点之一。

一、集控式足球机器人的基本结构集控式足球机器人系统主要由以下几个部分组成:1. 传感器:包括握球器、编码器、距离传感器、惯性传感器、视觉系统等。

2. 机械结构:包括机械臂、轮组、电机、球门、控制系统等。

3. 控制系统:包括单片机、FPGA、DSP等嵌入式系统和计算机、通信系统等。

二、集控式足球机器人系统的工作原理由于集控式足球机器人系统是由传感器、机械结构和控制系统三个部分组成的综合系统,它的工作原理非常复杂。

具体来说,足球机器人需要通过传感器来感知比赛场地的环境和球的位置,然后通过机械组件来控制球的运动方向和速度。

最后,足球机器人通过控制系统来进行高级的决策和智能化控制。

这种模式类似于人类在玩足球的过程中,通过眼睛、肢体、神经系统和大脑来完成不同层次的动作控制和决策。

三、集控式足球机器人系统的改进为了提高足球机器人的整体性能和可靠性,科研人员通过对集控式足球机器人系统进行改进,来实现足球机器人更高水平的操作和竞赛。

1. 增强机械稳定性飞速奔跑的足球机器人需要具备极强的机械稳定性,而机械稳定性主要取决于轮轴之间的间距和重心位置。

设计师可以改变各组轮轴之间的间距、质量和位置来优化机械结构,从而降低足球机器人的机械错误率和失误率,提高其稳定性和可靠性。

2. 提高机械灵活性足球机器人要能够灵活地变换运动状态和方向,需要具备灵活、高弹性的机械结构。

科研人员可以使用材料的高档次化以及新的制造技术,来提高足球机器人的机械灵活性和适应性。

3. 加强控制算法足球机器人的控制算法包括底层控制、中层计划以及高层策略等多个层次。

传统的基础控制算法可能会出现信息丢失、误操作等问题,这就需要加强足球机器人控制算法的适应性和鲁棒性,提高它的效率和精度。

基于AT89S52单片机及PID算法实现循迹避障功能的智能小车【毕业论文,绝对精品】

基于AT89S52单片机及PID算法实现循迹避障功能的智能小车【毕业论文,绝对精品】
关键词:单片机;传感器;PWM调速;循迹避障;pid控制算法
Abstract
This paper introduced an kind ofintelligent car that use AT89S52 SCM as control core , combine with multiple sensors and PIDcontrolalgorithmto achieve the function that find track and avoid obstacles.the electrical car uses reflective photoelectric sensor to detect black line to achieve track-finding,uses ultrasonic sensors to detect obstacles on the road to avoid obstacles automatically.The entire system has the function that trace route automatically,find light and test speed.Among them, AT89S52 which has 8-bit single-chip is used as the control part.Because of useing easily and having multi-function ,it suffers large users. The motor driver uses the common way--PWM for the motor controlling speed. the speed of car is displayed by the LCD screen .The circuit structure of the whole system is relatively simple, high reliability, and it can meet the requirements of the various design.With the continuous improvement of high technology and the stead process in industrial automation in our country,the Intelligence-car which gradually access to people's attention has been widely applied to design a variety of toys and other products,which greatly enriched people's lives.

基于87C196KC的足球机器人控制系统设计

基于87C196KC的足球机器人控制系统设计

中图分 类号 : 2 3 TP 7
文献标识码球 机 器 人 控 制 系统 设 计 7 16
柳 林 ,郑 志 强
( 防 科 技 大 学 机 电工 程 与 自动 化 学 院 自动 控 制 系 , 湖 南 长 沙 国 407 ) 10 3
摘 要 :足 球 机 器 人 小 车 是 机 器 人 足 球 比赛 的执 行 机 构 ,介 绍 了 一 种 基 于 8C1 6 7 9 KC单 片 机 的 足 球 机 器 人 控 制 系 统 实 现 方 案 ,描 述 了 系统 组 成 各 个 模 块 的 硬 件 实 现 ,并 给 出 了 相 应 的 软 件 设 计 方 案 。系 统 能 够 通 过 无 线 串 E通 讯 的 方 式 获取 l 指 令 ,解 释 指 令 ,并 使 用设 计 的 P D控 制 算 法 对 直 流 电机 进 行控 制 。 I 关 键 词 :足 球 机 器 人 ;8C1 6 C;P M 7 9K L/
Ke r s:s c e o o ; 8 C1 6 y wo d o c rr b t 7 KC; PL/ 9 M
l 引 言
微 型机 器 人世 界杯 足球 赛 ( co o )一般 由 3 MirS t ~ 5个 机 器 人小 车 组成 一 个球 队 ,在 1 0 0 m 球 场 上 3 ×9 c 自主 运 动 ,目的是将 足 球撞 入 对方 球 门 。 场上 空 2 球 m 悬 挂 的摄 像机 将 比赛 的实 时 信 息传 入 计算 机 ,经过 决 策 处 理 ,再通 过 无 线通 讯 方式 将 命 令 发送 给 场 上 的机 器 人小车 。比赛 开 始后 ,整个 过 程是 不 需要 人参 与 的 。 机 器 人 小车 是 足球 机 器 人 系统 的 执行 机 构 。足球

基于单片机的智能小车系统设计

基于单片机的智能小车系统设计

基于单片机的智能小车系统设计摘要:系统以at89s52作为智能小车的监测和控制核心,运用pwm 直流电机调速技术,通过红外光电传感器、超生波传感器和无线传输模块,对小车的路况、速度和间距进行检测,完成对小车运动位置、速度、运动方向等参数的控制,以实现小车的定点停靠、自动转弯、超车区超车的功能。

测试结果表明,本系统性能优良,工作稳定。

关键词:at89s52;电动小车;超车中图分类号:tp273 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)05-1122-02本设计以2011年全国大学生电子竞赛题——《智能小车》为背景,设计了一套智能小车。

甲、乙两辆小车同时起动,先后通过起点标志线,在行车道同向而行,实现两车交替超车领跑功能[1]。

1 总体设计方案智能小车系统由甲、乙两小车构成,系统主要包括以下模块:控制器模块、电机驱动模块、道路标志线检测模块、超声波避障超车模块、车辆调速模块、无线传输模块。

系统结构图如图1所示:图1 智能小车系统结构图2 主要模块电路的设计与实现2.1 控制器模块本设计采用51单片机作为控制器模块,51单片机使用简单、对于小型系统的控制灵活,at89s52单片机io口和定时计数器个数基本满足系统设计要求,故本设计采用at89s52单片机作为核心控制模块[2][3]。

2.2 道路标志线检测模块道路标志线检测模块采用红外光电传感器来实现。

其优点是原理简单、操作方便、信号处理速度快。

采用tcrt5000对路况信息进行采集,输出信号。

当小车在运行过程中遇到黑线时,利用光电传感器的检测原理,当光线照射到运动轨道的表而上时会发生反射,黑白线检测光电传感器可根据接收到的反射光强弱来判断是否检测到黑线,可以使小车自动循迹,实现小车的自动行驶功能[4]。

2.3 避障超车控制模块本设计采用超声波检测距离的方式,由单片机控制超声波模块,定时检测小车前方的路况,把测量的数据实时反馈给控制系统,控制测速。

【毕业设计】基于单片机的电子毕业设计题目

【毕业设计】基于单片机的电子毕业设计题目

【关键字】毕业设计基于单片机的电子毕业设计题目篇一:最新单片机毕业设计,电子毕业设计题目大全一单片机毕业设计题目,电子毕业设计题目1. 单片机接入Internet技术在智能小区中的应用与研究2. 基于PIC单片机的高压智能同步开关控制系统设计3. 基于单片机的刚性转子现场动平衡尝试系统的研制4. 基于单片机的现场多道核能谱数据采集系统研究5. 单片机模糊控制晶闸管直流调压系统的研究6. 单片机嵌入式TCP/IP协议的研究与实现7. 基于单片机的几何参数主动量仪和通用测控仪的研制8. 基于C8051单片机的足球机器人小车控制系统设计9. 使用FPGA模拟实现8051单片机及其外设的功能10. 用于TDMoIP实现的E〈,1〉功能卡单片机控制研究11. 基于MSP430单片机的数字式压力表的设计与实现12. 基于CAN总线的单片机流量控制系统的研究13. 单片机和嵌入式系统开发平台化的研究14. 基于单片机语音识别系统设计15. 基于80C196KC单片机的舞蹈机器人控制系统16. 基于单片机的工业缝纫机控制系统研制17. 基于单片机的智能稳压电源18. PIC单片机中国市场拓展战略19. 基于FPGA与单片机的高精度电子经纬仪光电信号处理系统研制20. 基于网络单片机21. 基于“单片机+CPLD/FPGA机系统集成化设计22. ——单片机信号采集及其通信控制系统研究部分23. 弧焊逆变电源24. 单片机25. 单片机26. 单片机的研究与实现27. 单片机应用28. 基于机自动调平控制器的研究机系统设计单片机的web服务器的设计与实现语言的单片机设计实现的仿人智能PID控制器基于单片机的船舶柴油机冷却水温度控制系统34. 基于单片机的活性炭测氡仪的研制35. 单片机静脉麻醉靶控输注系统的研制与应用36. 基于PC+单片机的环境风洞风速控制系统的研究37. 基于CPLD和单片机的爆轰波数据采集系统设计38. 基于单片机和DSP的卷绕控制器数据采集和通讯设计39. 基于MSP430单片机的柴油发电机监控器的设计40. 基于CPLD/FPGA和单片机的爆速仪设计41. 基于单片机控制的晶闸管中频感应电源的研制42. 基于十六位单片机的电力设备故障在线监测装置的设计与算法研究43. 基于SPCE061A单片机的语音识别系统的研究44. 基于PIC单片机的生物机能实验装置的研究45. 基于Motorola MC68HC08系列单片机演示系统的设计与实现46. 基于TCP/IP协议的单片机与INTERNET互连的设计与实现47. 基于嵌入式实时操作系统和TCP/IP协议的单片机测控系统48. AVR 8位嵌入式单片机在车载全球定位系统显示终端中的应用49. 基于AVR单片机的250W HID灯电子镇流器的研究50. 基于单片机的TCP/IP技术研究及应用51. 基于P87C591单片机的CAN总线应用层协议的研究52. 基于单片机实现对二级倒立摆的控制53. C8051FXXX系列单片机仿真器的研制54. 基于80C196MC单片机55. 基于单片机的胶印机控制系统开发研究56. 基于凌阳单片机的二次压降全自动测量仪的研制57. 基于单片机的超声测距系统58. 基于MOTOROLA单片机的专用电池组智能充电仪59. 全站仪动态测量的研究以及其与单片机在轨道式龙门吊实时检测中的应用60. 一种基于80C196KC单片机的新型电子负载的设计61. 基于单片机的对讲系统的研究开发62. 基于单片机的微波加热沥青路面再生修复机温度控制器的开发与研究63. 基于单片机ATmega128的嵌入式工业控制器设计64. 基于单片机的压电闭环微位移控制系统的研究65. 基于单片机的高压静电除尘整流设备的自动监控系统设计66. 采用W78E58单片机的酸碱浓度检测技术67. 基于单片机的粮库温度监控系统设计68. 基于单片机控制的微型轴流式血泵外磁驱动系统研究69. 基于AVR单片机的电动自行车控制系统研究70. 基于PIC单片机的配电网综合参数测控仪研究71. 全自动包装机的单片机控制研究72. 基于单片机系统的Java虚拟机研究与设计73. 基于智能传感器和单片机的温度监测系统74. 基于DSP和单片机的数据采集与处理系统的设计75. 基于单片机的在线尝试技术的研究76. 分散式智能测控终端的研制——基于单片机计实现77. 基于单片机的定尺飞锯切割机控制系统设计78. 基于196单片机的开关磁阻电机79. 基于EDA技术的兼容MCS-51单片机80. 基于单片机的嵌入式USB主机81. 单片机82. 基于MSP430单片机的微机83. 基于MSP430单片机机调速器的设计与研制84. 基于单片机85. 基于单片机和CAN86. 基于单片机87. 工程机88. 基于单片机89. 基于90. 基于91. 宏汇编器的设计与实现的轧机实验台分布式监测系统研究的DDD心脏起搏器的设计单片机的设计基于单片机控制的能量回馈控制系统的研究基于单片机的步进电机式汽车仪表的设计与实现97. 基于微功耗单片机的水声遥控系统的研究98. 面向单片机接口的新型液晶显示控制器的研制99. 基于单片机控制的水下脉动送丝焊接电源的研究100. 单片机在汽车制动性能检测系统中的应用101. 基于单片机控制的MAG焊逆变电源的研究102. 基于单片机AT89C2051光电鼠标位移检测系统的研究103. 基于MSP430单片机的多功能TIG焊控制器104. 基于单片机的柴油发动机冷却水温控制系统的研究105. 单片机控制的节水灌溉系统的研究106. 80C196KC单片机中子和γ综合电离辐射效应研究107. 汽油箱内汽油蒸汽利用的单片机控制研究108. 基于单片机的鸡蛋破损检测系统研究109. 基于C8051单片机的圆轨倒立摆控制系统设计110. 基于单片机的嵌入式Web服务器在远程故障诊断中的应用111. 基于多机通信的AVR单片机高级用户板的设计与开发112. MC68HC908单片机在发动机台架试验中的应用研究113. 单片机控制的可并联组合的高频开关型变流组件研究114. 小型家用燃气锅炉单片机控制系统的研究115. 基于PIC单片机的海水有机磷实时数据采集与控制系统116. 基于AVR单片机的石油倾点自动测量系统设计117. 基于单片机的直接数字频率合成(DDS)技术的应用研究118. 单片机模糊控制在电加热炉温度控制系统中的应用119. PIC单片机芯片在电涡流传感器温度补偿中的应用120. 基于C8051F单片机直流电动机121. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究122. MOTOROLA单片机MC68HC(8)EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究123. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机124. 基于MCS-51系列单片机125. 基于单片机STR)调节器126. 单片机127. 基于增强型51系列协议栈的实现128. 基于单片机129. 基于32130. 基于单片机131. 基于机运动控制系统研究与开发132. 基于133. 基于134. 基单片机的嵌入式系统开发的液压动力系统状态监测仪开发智能控制方法的研究及其单片机实现单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制140. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制141. 基于单片机的软起动器的研究和设计142. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究143. 基于单片机的机电产品控制系统开发144. 基于PIC单片机的智能手机充电器145. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究146. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究147. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制篇二:本科.电子信息工程毕业设计题目大全毕业设计题目总结下面是本人通过查各种资料以及老师推荐的、从各种参考书上摘下来的关于电子信息工程专业的毕业设计题目的枚举、希望对广大同学们有一定的帮助。

基于单片机的电子毕业设计题目

基于单片机的电子毕业设计题目

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中图分类:TP273密级:无UDC:单位代码:基于单片机的足球机器人小车系统设计Car System Design of Soccer RobotBased on SCM焦作大学焦作大学毕业设计摘要摘要足球机器人是人工智能与机器人领域极富挑战性的高技术密集项目,它涉及机械、计算机、自动化、电子、传感器信息、图象处理、无线网络等高技术。

同时又是人工智能技术的一个理想突破点。

机器人踢足球,看似游戏,其实展示了一个国家信息和自动化技术的综合实力。

足球机器人系统在许多领域有着广泛的应用前景,比如,高校和科研院所的教学和科研;无人驾驶飞机群的编队控制及与敌方的辅助攻防对抗等,国内许多高校都开展了机器人足球的研究,并自1999年起分别在哈尔滨工业大学、上海交大等高校成功地举行了数次全国机器人足球竞赛,但我国的中型组足球机器人比赛所用的平台都是从国外进口,所谓的比赛只能称之为软件上的对抗。

本次设计从最基本的硬件开发做起,在原有的基础上进行了一系列的改进,设计依然采用MCS-51单片机作为足球机器人的微处理器,它结构简单,性能稳定,引脚数量多。

小车的驱动方面有采用双电机做为动力,四轮配置,PWM调速,使机器人的机动性能、灵活性、灵敏度等都有了大副度的提高;赛场的信息采集使用了并行口A/D模数转换,使得机器人对赛场信息把握更为及时;小车的通讯方面,采用了BIM-418(433)-F无线收发模块,使机器人足球队整体配合更为默契。

软件方面用C语言来编写,为以后的小车系统改进提高打下基础。

关键词:足球机器人小车;单片机;PWM调速;A/D数模转换焦作大学毕业设计AbstractAbstractSoccer robots and artificial intelligence robot is a very challenging field of high technology-intensive projects,involving machinery,computer,automation,electronics, sensors,image processing,wireless networks,and other high-tech.At the same time artificial intelligence technology is a good breakthrough.Robot soccer,the game appears,in fact,display a national information and automation technology's overall strength.Soccer Robot system in many areas have a wide application,for example, universities and research institutes of teaching and scientific research,unmanned aircraft and the control group and the formation of supporting the enemy offensive and defensive combat,many domestic colleges and universities have developed machines A-side soccer studies,and since1999,in Harbin Institute of Technology,Shanghai Jiaotong University and other colleges and universities successfully held a number of National Robot Soccer Competition,but our group of medium-sized robot soccer competition using the platform are imported from abroad,Competition can only be referred to as the so-called software on the confrontation.The basic design of the hardware development from the start,in the original on the basis of a series of improvements,the design still used as a SCM MCS-51soccer robot's microprocessor,its structure is simple,stable performance,Reply Large number of feet. Trolley drivers have a dual motor as a driving force,four-wheel configuration,PWM speed control so that the robot's mobility,flexibility,sensitivity and so has the University Pro-Vice-degree improvement in the information collection stadium used the parallel port A/D analog-digital conversion,making the stadium robot grasp more timely information;vehicle of communication,using a BIM-418(433)-F wireless transceiver modules,the robot soccer team as a whole with more understanding. C-language software used to prepare for the future of the trolley system to lay a foundation for improving the increase.Keyword:Robot Soccer car,SCM,PWM speed control,A/D DAC目录摘要 (1)Abstract (2)1足球机器人的总体设计 (1)1.1引言 (1)1.2机器人的总体介绍 (1)1.3机器人移动方式的选择 (1)1.4机器人电路硬件选择 (2)1.5传感器元件及转换元件选择 (2)1.6机器人运行算法的构想 (3)2动力驱动及硬件电路设计 (7)2.1动力驱动部件与运动方式设计 (7)2.2机器人的车轮配置和操舵方式 (7)2.3硬件电路设计 (8)2.3.1机器人系统结构 (8)2.3.2主控部分硬件电路[3] (9)2.3.3传感器部分硬件电路 (12)2.3.4电源供应部分 (16)2.4.1无线电线通讯接收系统 (21)3足球机器人的软件设计 (23)3.1A/D转换器的读写控制模块[8] (23)3.2运动控制程序模块 (24)3.2.1程序原理 (24)3.2.2运动控制模块 (24)3.3找球程序模块 (26)3.3.1编程思路 (26)3.3.2找球程序流程图 (26)3.3.3用C语言编写的程序代码 (27)3.4进攻程序模块 (28)3.4.1编程思路 (28)3.4.2进攻程序模块流程图 (29)3.4.5用C语言编写的程序代码 (30)3.5碰撞避让程序模块 (31)3.5.1碰撞避让程序的硬件实现 (31)3.5.2中断控制设置 (31)3.5.3碰撞系统模块程序 (32)3.6整体程序 (32)4功能测试 (34)4.1功能测试 (34)4.1.1找球功能模块测试 (34)4.1.2碰撞功能模块测试 (34)4.1.3方向判断功能模块测试 (34)5设计总结 (35)5.1本设计的优点及创新之处 (35)5.2本设计可改进的方面 (35)参考文献 (36)附录 (37)致谢 (43)1足球机器人的总体设计1.1引言机器人竞赛是近年来国际上迅速开展起来的一种高科技对抗活动,足球机器人的硬件设计它涉及人工智能、智能控制、机器人、通讯、传感及机构等多个领域的前沿研究和技术融合。

它集高技术、娱乐和比赛于一体,引起了社会的广泛关注和极大兴趣。

目前,国际上推出了各种不同类型的机器人比赛,如机器人足球、机器人舞蹈、机器人相扑、机器人投篮等,其中尤以机器人足球比赛最为引人注目。

足球机器人小车系统作为整个系统的执行机构,其性能好坏对整个起着至关重要的作用。

早期微型足球机器人采用分立元件控制[1],这基本可以满足一般训练和比赛的要求,但也暴露很多的问题,例如运算速度太慢,可靠性低,经常出现故障等等,随着硬件水平的不断提高,越来越多的国内外更高性高的解决方案,如采用DSP的方式可以提高运算速度和控制精度,但是由于DSP结构复杂,采用这种方式的同时也为电路的设计和后续的开发和扩展工作带来了很大的困难。

因此本次设计采用集成度较高的8051单片机为核心来设计电路,它集成度高、性能稳定、价格低、外围扩展电路丰富、开发周期短等特点。

1.2机器人的总体介绍电气设计要求具有以下功能:无线数字接收、电动驱动及调速、红外检测、障碍、智能协调控制等。

采取了双层PCB板结构,各部件通过屏障电缆连接,金属框架结构。

上层板是CPU板、A/D转换电路、放置电机驱动及接口电路、无线接电路等主要控制电路;中层板是驱动及检测板,放置电机驱动线路及红外检测线路;底层板是电源与电机板,放置两路电源,两套电机及减速系统,两个主动轮和两个从动轮用于保持小车的稳定运行以及场地灰度检测传感器,还有前端控球部件等。

1.3机器人移动方式的选择机器人在地面上移动的方式通常有三种:车轮式、履带式和步行式。

步行移动方式模仿人类或动物的行走机理,用腿脚走路,对环境适应性好,智能程度也相对较高。

正因如此,步行移动方式在机构和控制上是最复杂的,技术上也还不成熟,不适于在要求灵活和可靠性高的比赛中。

履带式实际是一种自己为自己铺路的轮式车辆。

它是将环状循环轨道履带卷绕在若干滚轮外,使车轮不直接与地面接触。

履带式的优点是着地面积比车轮式大,所以对地压强小;另外与路面黏着力强,能吸收较小的凸凹不平,适于松软不平的地面。

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