迎宾机器人

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重庆理工大学

第七届‚机器人大赛‛学生课外学术科技作品竞赛

参赛作品

作品名称：迎宾机器人

重庆理工大学第七届机器人大赛参赛作品诚信书

论文题目：

作者：

该论文应系作者（群）在指导老师指导下，查阅相关背景书籍，经过实际调查、试验、独立完成。

如若发现抄袭、剽窃、雷同现象，一律不予参赛，并给予相应处分！

指导老师签字：

作者签字：

学院盖章：

校大学生科协

2010-4-20

重庆工学院第十六届‚开拓杯‛竞赛作品指导教师推荐意见表

迎宾机器人

摘要：

当有客人来时，迎宾机器人就会闪烁双眼，发出红色的光芒，摆动头，并发出温暖的问候生‚欢迎光临‛。当有人离开时，迎宾机器人仍会闪烁双眼，摆动头，并发出‚恭喜发财‛之声。对于运用在一些公共场所上，能起到很好的效果。而且，其成本低廉，是一个很具有很好的实用性和广泛性！

关键词：

红外发射接收电路，语音集成电路，闪光电路，驱动电路，

单稳态触发器，555时基电路，

一电路分析

1．整机电路结构

迎宾机器人的控制电路部分包括6大部分，图1中至左至右：（1）由时基电路 IC1和红外发射二极管VD1,VD2组成的红外发射电路。（2）由专用集成电路IC11和IC11’分别组成的A,B两套红外接收电路。（3）由语音集成电路IC12等组成的声音.(4) 由时基电路IC13和VD15,VD16组成的闪光电路。（5）由VT12,VT13和时基电路IC14,IC15分别组成的 A,B驱动电路。（6）由或非门D,D2,D3和IC16构成的单稳态触发器等组成的控制电路。方框图

见图2。

2．整机工作原理

迎宾机器人立于一个大门内，设在大门器左侧，当有人进入时，红外发射电路向左前方发射的红外光被客人反射回来，由红外接收电路A接收，并通过控制电路同时使：（1）驱动电路A驱动电机正转，机器人头部向向左转动：（2）声音电路发出‚欢迎光临‛的语音：（3）闪光电路使机器人双眼闪烁。数秒后，机器人头部转回，恢复待命状态。

当有人要离开而向门外走去时，红外发射电路向右前方发出的红外光被客人反射回来，由红外接收电路B接收，并通过控制电路同时使：（1）驱动电路B驱动电动机反转，机器人头部向右转动；（2）声音电路发出‚恭喜发财‛的语音;(3) 闪光电路是机器人双眼闪烁.数秒后，机器人头部转回，恢复待命状态。

3．红外发射电路

由555时基电路构成40kHz的自激多谐振荡器，占空比约为1/3的方波脉冲，驱动两只红外发射管向外发射被40kHz方波脉冲调制的红外光。两只红外发射管分别指向机器人的左前方和右前方。

4.红外接收电路

采用了红外接收专用集成电路CX20106，如图3所示，该集成电路内部包含有：前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器和整形电路，接收中心频率为40kHz随R12可调。VD11是红外光电管。当接收到与中心频率相同的红外光信号时，经CX20106处理后，其输出端（7脚）由高电平变为低电平，使后续电路工作。调节R11可调整接收灵敏度。CX20106中有自动偏置电路（ABLC），可以保证其在不同的光线背景下都能正常工作。

5.语音电路

采用语音集成电路KD5603，其内存有‚欢迎光临‛和‚恭喜发财‛两句语音，分别由1和2两个触发端控制，触发一次，播放一句。由于KD5603工作电压为3伏左右，因此通过VD12和R19将6伏电源稳压至3伏。VD13和VD14是触发信号钳位二极管。

6.逻辑控制电路

控制逻辑如图4。A、B两点分别为红外接收电路A和B的输出信号。当A电路接收到信号时，C端便有一正触发脉冲，经倒相后触发单稳态触发器IC14翻转，I端为高电平（此时J端为0），电动机正转；同时C端的正脉冲还使声音电路发出迎客声音、闪光电路起振。若B电路接收到信号，则D端便有一正触发脉冲，使J端为高电平（此时I端为0），电动机反转；同时D端的正脉冲还使声音电路发出送客的声音、闪光电路起振。不管A和B那

个为低电平，都将通过或非门D3触发单稳态触发器IC16翻转，F

点为高电平，封死或非门D1和D2，使得在十秒的短暂时间内，红

外接收电路的输出信号不在起作用，避免了对进来的客人刚说完

‚欢迎光临‛,马上接着又说‛恭喜发财‛。F点的电平同时控制闪

光电路的工作。

附件

器件：电子元件

芯片：IC1 NE555 IC11(IC11’) CX20106 IC12 KD5603 IC13 NE555 IC14 NE555 IC15 NE555 IC16 NE555

电阻： R1 42K欧 R2 30K欧 R3 20欧 R11(R11‘)4.7欧 R12（R12

‘）200K欧

R13（R13’） 11k欧 R14（R14’）47欧 R15 1k欧 R16 1K

欧

R17 330K欧 R18 470欧 R19 100欧 R20 9.1K欧

R21 43k欧 R22 200欧 R23 10k欧 R24 10k欧

R25 62k欧 R26 10k欧 R27 10k欧 R28 62k欧

R29 200k欧

电容： C11（C11‘） 1微法 C12（C12‘） 3.3微法 C13（C13’） 330

皮法

C14(C14‘) 47微法 C15 51皮法 C16 10微法 C17

47微法

C18 47微法 C19 47微法

二极管： VD11（VD11’）TLP104 VD1（VD2）TLN104 VD1 发光二极管 VD13 4148 VD14 4148 VD15和VD16 发光二极管

三极管：VT11 9013 VT12 9014 VT13 9014

或非门电路：三个

电动机：一个