1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了一種基于裝載了dsp芯片的大學(xué)版智能機(jī)器人的滅火控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了大學(xué)版智能小車MT-UROBOT為硬件平臺(tái)，因?yàn)槠涫菍ｉT為大學(xué)進(jìn)行課程教學(xué)、工程訓(xùn)練、科技創(chuàng)新以及研究服務(wù)的新型移動(dòng)智能機(jī)器人，有一個(gè)功能很強(qiáng)的CPU和一組靈敏的傳感器，它不僅可以對(duì)外

2、部環(huán)境做出敏銳的反應(yīng)，而且還可以與你進(jìn)行交流，具有良好的人機(jī)界面。滅火控制裝置是以小車為平臺(tái)與電子開(kāi)關(guān)協(xié)同來(lái)控制風(fēng)扇，用ROBOT-X編寫程序的一套控制系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的機(jī)器人模塊突出的擴(kuò)展性能，高速的處理系統(tǒng)，使得滅火控制系統(tǒng)方案與方式多種多樣，配套的ROBOT-X編程軟件擁有由淺入深的流程圖、C語(yǔ)言2種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)功能，除此之外匯編語(yǔ)言編程環(huán)境也是我們大學(xué)版智能機(jī)器人的重要特色。在本次設(shè)計(jì)中，

3、硬件電路電子開(kāi)關(guān)除了可以控制小車風(fēng)扇外，還可以通用在眾多有關(guān)電子方面的電路中。本設(shè)計(jì)中還考慮到小車自身對(duì)風(fēng)扇的供電不足，外置了獨(dú)立的供電電源，以及對(duì)小車輸出的控制信號(hào)存在的電壓不足的問(wèn)題，也設(shè)置了提高電壓的電路，使小車與風(fēng)扇能夠正常的運(yùn)行。該智能機(jī)器人可以用于滅火、救援等危險(xiǎn)作業(yè)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人；控制系統(tǒng)；風(fēng)扇；電壓</p><p><b>　　Abst

4、ract</b></p><p>　　This paper introduces a loaded dsp chip based on the university version of Smart car in the fire control system. The system uses the university version of Smart car MT-UROBOT as the h

5、ardware platform, because it is designed for University teaching, engineering training, technology innovation and research services in the new mobile intelligent robot, a functional strong CPU and a set of sensitive sens

6、ors, which can not only make a sharp response to the external environment, but also to communicat</p><p>　　The design of the car highlight the scalability, high-speed processing systems, making fire control

7、system programs and a variety of ways, supporting the ROBOT-X programming software has a progressive approach to the flow chart, C Language 2 language features, addition Assembly language programming environment outside

8、the university version of our important feature of intelligent robots. In this design, the hardware circuits of electronic switches to control the car in addition to the fan, but a</p><p>　　Keywords: smart c

9、ar; control system; fan; voltage</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1選題目的及意義1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.

10、1國(guó)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀2</p><p><b>　　2總體設(shè)計(jì)方案3</b></p><p>　　2.1設(shè)計(jì)的要求3</p><p><b>　　2.2工作原理3</b></p><p>　　3救援滅火機(jī)器人的組成4<

11、/p><p>　　3.1救援滅火機(jī)器人硬件平臺(tái)4</p><p>　　3.1.1 MT-UROBOT的電池4</p><p>　　3.1.2微控制器6</p><p>　　3.1.3 控制部分7</p><p>　　3.1.4傳感器8</p><p>　　3.1.5執(zhí)行部分9</p

12、><p>　　3.2救援機(jī)器人軟件平臺(tái)10</p><p>　　4硬件連接與軟件編程13</p><p>　　4.1遠(yuǎn)紅外傳感器的安裝13</p><p>　　4.2紅外傳感器的安裝14</p><p>　　4.3風(fēng)扇安裝14</p><p>　　4.4自己動(dòng)手排除故障18</p&

13、gt;<p><b>　　5機(jī)器人滅火19</b></p><p>　　5.1調(diào)節(jié)輪差19</p><p>　　5.2調(diào)節(jié)傳感器21</p><p>　　5.2.1調(diào)節(jié)紅外傳感器21</p><p>　　5.2.2調(diào)節(jié)遠(yuǎn)紅外傳感器22</p><p>　　5.3調(diào)節(jié)風(fēng)扇2

14、5</p><p>　　5.4循跡滅火總程序調(diào)試26</p><p>　　5.5程序下載調(diào)試27</p><p>　　5.5實(shí)驗(yàn)環(huán)境29</p><p><b>　　6結(jié)論30</b></p><p><b>　　謝辭31</b></p><p&

15、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　附錄33</b></p><p>　　附錄1：ROBOT-X編程軟件函數(shù)庫(kù)33</p><p>　　附錄2：本設(shè)計(jì)小車相關(guān)控制器件與控制卡技術(shù)指標(biāo)35</p><p>　　附錄3相關(guān)傳感器技術(shù)指標(biāo)38</p>

16、<p>　　附錄4傳感器接線39</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1選題目的及意義</p><p>　　近年來(lái)，我國(guó)石化等基礎(chǔ)工業(yè)有了飛速的發(fā)展，在生產(chǎn)過(guò)程中的易燃易爆和劇毒化學(xué)制品急劇增長(zhǎng)，由于設(shè)備和管理方面的原因，導(dǎo)致化學(xué)危險(xiǎn)品和放射性物質(zhì)泄漏、燃燒爆炸的事故增多。消防機(jī)器人作為特種消防設(shè)備

17、可代替消防隊(duì)員接近火場(chǎng)實(shí)施有效的滅火救援、化學(xué)檢驗(yàn)和火場(chǎng)偵察。它的應(yīng)用將提高消防部隊(duì)撲滅特大惡性火災(zāi)的實(shí)戰(zhàn)能力，對(duì)減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡將產(chǎn)生重要的作用。在深圳清水河火爆炸、南京金陵石化火災(zāi)、北京東方化工廠罐區(qū)火災(zāi)等事件發(fā)生后，國(guó)內(nèi)消防部隊(duì)要求研制、配備消防機(jī)器人的呼聲越來(lái)越高。此次消防機(jī)器人的研制成功，對(duì)我國(guó)21世紀(jì)的消防裝備的發(fā)展以及消防部隊(duì)的技戰(zhàn)術(shù)的拓展將產(chǎn)生重要的影響。具體表現(xiàn)為:  (1)機(jī)器

18、人具有靈活性好、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，有較好的爬坡和越障能力，能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)各種各樣的地理環(huán)境。   (2)機(jī)器人的探測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，能迅速找到火災(zāi)的位置。 機(jī)器人利用傳感器通過(guò)探測(cè)遇險(xiǎn)人員的呻吟聲、心臟跳動(dòng)的頻率的信息能找到他們的位置。      　　世界上許多國(guó)家都在研制軍用機(jī)器人、掃雷機(jī)器人和排爆機(jī)器人等危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人。救災(zāi)滅火機(jī)器人是機(jī)器人的發(fā)展領(lǐng)域中的組成

19、部分，屬</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　在國(guó)外，救災(zāi)機(jī)器人發(fā)展迅速，技術(shù)日益成熟，并進(jìn)入實(shí)用化階段，日本、美國(guó)、英國(guó)等已開(kāi)始裝備使用。在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)中，救災(zāi)機(jī)器人應(yīng)能迅速找到幸存者的位置。 日本大阪大學(xué)研制出蛇形機(jī)器人，能在高低不平的模擬廢墟上前進(jìn)，其頂端帶有1部小型監(jiān)視器，身體部位安裝傳感器，

20、可以在地震后的廢墟里尋找幸存者。 美國(guó)iRobot公司研制了PackBot系列機(jī)器人，能適應(yīng)崎嶇不平的地形環(huán)境和爬樓梯，主要執(zhí)行偵察任務(wù)、尋找幸存者、勘探化學(xué)品泄漏等任務(wù)。 InuKtun公司研制了機(jī)器人MicroVGTV ，機(jī)身可變位，采用電纜控制，含有直視的彩色攝像頭，并帶有微型話筒和揚(yáng)聲器，可用于與壓在廢墟中的幸存者通話，適用于在小的孔洞和空間中執(zhí)行任務(wù)。 除了前面的中小型救災(zāi)機(jī)器人，微型救災(zāi)機(jī)器人也正在研究中，美國(guó)加州大學(xué)伯克利

21、分校研制出世界第1個(gè)蒼蠅機(jī)器人，通過(guò)裝在它腦袋上的微型傳感器與微型攝像機(jī)，可以到倒塌的建筑物廢墟底下或其他災(zāi)難場(chǎng)所尋找幸存者。</p><p>　　1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 </p><p>　　在國(guó)內(nèi)，救災(zāi)機(jī)器人的研究剛剛起步，但進(jìn)展很快。二十世紀(jì)九十年代，我國(guó)由國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)正式立項(xiàng)的國(guó)家863高科技計(jì)劃研究發(fā)展項(xiàng)目――“消防機(jī)器人”研究課題，在公安部上海消防科學(xué)研究所通過(guò)

22、專家組驗(yàn)收，標(biāo)志著我國(guó)第一代消防機(jī)器人正式誕生。該機(jī)器人本體由行走部分、遙控消防炮、防爆系統(tǒng)、圖像傳輸系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)和冷卻自衛(wèi)系統(tǒng)等構(gòu)成，其探測(cè)系統(tǒng)根據(jù)消防機(jī)器人正壓防爆控制、安全自衛(wèi)、化學(xué)檢驗(yàn)、火情偵察的要求。我國(guó)消防機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展不但是對(duì)消防部隊(duì)搶險(xiǎn)救災(zāi)能力的提高，起到減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員傷亡的作用，同時(shí)也對(duì)我國(guó)機(jī)器人技術(shù)、通信控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到積極的作用和深遠(yuǎn)的影響。中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所在20

23、02年研制了1種蛇形機(jī)器人，由16個(gè)單自由度關(guān)節(jié)模塊和蛇頭、蛇尾組成，在監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)線控制下可實(shí)現(xiàn)蜿蜒前進(jìn)、后退、側(cè)移、翻滾等多種動(dòng)作，并能通過(guò)安裝在蛇頭上的微型攝像頭將現(xiàn)場(chǎng)圖像傳回監(jiān)控系統(tǒng)。 國(guó)防科技大學(xué)在2001年也研制了1種蛇形機(jī)器人。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)在“211工程”的支持下，已開(kāi)始研制煤礦救災(zāi)機(jī)器人。</p><p><b>　　2總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p&

24、gt;<b>　　2.1設(shè)計(jì)的要求</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)將利用以DSP TMS320LF2407 為主控制CPU的智能小車，搭建相應(yīng)的傳感器模塊和滅火裝置（風(fēng)扇）等，組成一套完善的硬件設(shè)施。再搭配相應(yīng)的機(jī)器人控制系統(tǒng)編程軟件，實(shí)現(xiàn)滅火救援功能。</p><p>　　該設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：</p><p>　　1. 利用紅外傳感

25、器可以實(shí)現(xiàn)壁障移動(dòng)；</p><p>　　2. 利用溫度傳感器尋找火源；</p><p>　　3. 能用滅火風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)滅火功能。</p><p><b>　　2.2工作原理</b></p><p><b>　　實(shí)現(xiàn)滅火的流程圖</b></p><p>　　圖2.1滅火控制系統(tǒng)方

26、框圖</p><p>　　3救援滅火機(jī)器人的組成</p><p>　　3.1救援滅火機(jī)器人硬件平臺(tái)</p><p>　　本設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)為MT-UROBOT，大學(xué)版機(jī)器人MT-UROBOT，是專門為大學(xué)進(jìn)行課程教學(xué)、工程訓(xùn)練、科技創(chuàng)新以及研究服務(wù)的新型移動(dòng)智能機(jī)器人。 MT-UROBOT有一個(gè)功能很強(qiáng)的“大腦”和一組靈敏的“感覺(jué)器官”，它不僅可以對(duì)外部環(huán)境做出敏銳的

27、反應(yīng)，而且還可以與你進(jìn)行交流；它有聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、和觸覺(jué)，與周圍世界互動(dòng)時(shí)，會(huì)像人一樣使用動(dòng)作和聲音來(lái)表達(dá)感覺(jué)。 突出的擴(kuò)展性能，高速的處理系統(tǒng)和由淺入深的流程圖、C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言編程環(huán)境是我們大學(xué)版智能機(jī)器人的重要特色。</p><p>　　MT-UROBOT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下</p><p>　　圖3.1 MT-UROBOT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.1.1 MT-

28、UROBOT的電池</p><p>　　MT-UROBOT可以在線充電：也就是不用取出電池，直接為機(jī)器人充電。</p><p>　　圖3.2 充電器充電示意圖</p><p>　　3.1.1.1 開(kāi)機(jī)充電</p><p>　　1. MT-UROBOT可以一邊充電一邊活動(dòng)，這樣很方便，不會(huì)影響你對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程和調(diào)試。您要采用這種方式給MT-U

29、ROBOT充電時(shí)，只需： </p><p>　　2. 將充電器取出； </p><p>　　3. 把充電器充電線插入控制按鍵中的充電插口； </p><p>　　4. 另一端充電器電源插頭插入標(biāo)準(zhǔn)電源插座上（220V，50Hz）。 </p><p>　　3.1.1.2 關(guān)機(jī)充電</p><p>　　MT-UROBOT也

30、可以關(guān)機(jī)充電。只需將機(jī)器人的電源關(guān)閉，按擊控制按鍵中的“開(kāi)關(guān)”鍵，“電源”指示燈滅就表示電源已經(jīng)關(guān)閉。這時(shí)再用以上三個(gè)步驟給機(jī)器人充電。充電1.5小時(shí)即可充滿。</p><p>　　3.1.1.3 更換電池</p><p>　　電池充滿電壓8.4V，額定工作電壓7.2V，最低工作電壓5V。電池可重復(fù)充電。因?yàn)镸T-UROBOT里用的是鋰電池，沒(méi)有記憶和充爆問(wèn)題，所以你可以隨時(shí)充電隨時(shí)用。

31、當(dāng)電池達(dá)到使用壽命后，需要更換電池，我們按下面步驟進(jìn)行： </p><p>　　1. 關(guān)閉MT-UROBOT的電源； </p><p>　　2. 將電池取出，更換電池； </p><p>　　3. 重新裝上新電池。 </p><p>　　3.1.1.4 擴(kuò)展電源</p><p>　　在主控盒的前側(cè)有專門的備用電源接口，

32、用戶可以直接為機(jī)器人充電。</p><p><b>　　3.1.2微控制器</b></p><p>　　DSP（digital signal processor）是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來(lái)處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)。再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有

33、可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬(wàn)條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。</p><p>　　DSP微處理器（芯片）一般具有如下主要特點(diǎn)： </p><p>　?。?）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法； </p><p>　?。?）程序和數(shù)據(jù)空間分開(kāi)，可

34、以同時(shí)訪問(wèn)指令和數(shù)據(jù)； </p><p>　　（3）片內(nèi)具有快速RAM，通常可通過(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問(wèn)； </p><p>　?。?）具有低開(kāi)銷或無(wú)開(kāi)銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持； </p><p>　?。?）快速的中斷處理和硬件I/O支持； </p><p>　?。?）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器； </p>&

35、lt;p>　?。?）可以并行執(zhí)行多個(gè)操作； </p><p>　?。?）支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。 </p><p>　　當(dāng)然，與通用微處理器相比，DSP微處理器（芯片）的其他通用功能相對(duì)較弱些。 </p><p><b>　　DSP優(yōu)點(diǎn)： </b></p><p>　　對(duì)元件值的容限不

36、敏感，受溫度、環(huán)境等外部因素影響??； </p><p>　　容易實(shí)現(xiàn)集成；VLSI </p><p>　　可以分時(shí)復(fù)用，共享處理器； </p><p>　　方便調(diào)整處理器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波； </p><p>　　可實(shí)現(xiàn)模擬處理不能實(shí)現(xiàn)的功能：線性相位、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)、易于存儲(chǔ)等； </p><p>　　可用于頻

37、率非常低的信號(hào)。 </p><p><b>　　DSP缺點(diǎn)： </b></p><p><b>　　需要模數(shù)轉(zhuǎn)換； </b></p><p>　　受采樣頻率的限制，處理頻率范圍有限； </p><p>　　數(shù)字系統(tǒng)由耗電的有源器件構(gòu)成，沒(méi)有無(wú)源設(shè)備可靠。 </p><p>　

38、　但是其優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)缺點(diǎn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用的TI公司生產(chǎn)的TMS320系列的DSP，其體系結(jié)構(gòu)專為實(shí)時(shí)信號(hào)處理而設(shè)計(jì)，該系列DSP將實(shí)時(shí)處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身,適合于應(yīng)用在控制系統(tǒng)中。TMS320LF2407A的CPU是基于TMS320C2XX的16位定點(diǎn)低功耗內(nèi)核。其體系結(jié)構(gòu)與高速運(yùn)算能力使自適應(yīng)控制、卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等復(fù)雜控制算法得以實(shí)現(xiàn)。</p><

39、;p><b>　　存儲(chǔ)器配置 </b></p><p>　　TMS320LF2407A地址映象被組織為三個(gè)可獨(dú)立選擇的空間：程序存儲(chǔ)器（64K）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（64K）、輸入/輸出（I/O）空間（64K）。這些空間提供了共192K字的地址范圍。 其片內(nèi)存儲(chǔ)器資源包括：544字×16位的雙端口數(shù)據(jù)/程序DARAM、2K字×16位的單端口數(shù)據(jù)/程序SARAM、片內(nèi)32K&

40、#215;16位的Flash程序存儲(chǔ)器、256字×16位片上Boot ROM、片上Flash/ROM具有可編程加密特性。 TMS320LF2407A的指令集有三種基本的存儲(chǔ)</p><p>　　器尋址方式：立即尋址方式、直接尋址方式、間接尋址方式。</p><p>　　為了提高數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性和可靠性，采用雙向緩沖的方法實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)通信。這種通信方式大大提高了人機(jī)交互的響應(yīng)速度。&

41、lt;/p><p>　　3.1.3 控制部分</p><p>　　控制部分是MT-UROBOT機(jī)器人的核心組成部分，集成在一個(gè)主板盒里面，作為控制核心的主板盒上各個(gè)功能模塊、按鍵及插接口的位置和名稱如圖3.6所示。</p><p>　　圖3.3 MT-UROBOT主板盒示意圖</p><p><b>　?。?）主板</b>&

42、lt;/p><p>　　位于MT-UROBOT中心部位的控制部件是MT-UROBOT的大腦——主板，它被安裝在主板盒里面，由很多電子元器件組成，跟人的大腦一樣，主要完成接收信息、處理信息、發(fā)出指令等一系列過(guò)程。 MT-UROBOT的記憶功能，主要由主板上的內(nèi)存來(lái)實(shí)現(xiàn)，至于“大腦”的分析、判斷、決斷功能則由主板上的眾多芯片共同完成。</p><p><b>　?。?）控制按鍵 <

43、/b></p><p>　　位于MT-UROBOT主板盒上得眾多控制按鍵、指示燈等等，是MT-UROBOT機(jī)器人運(yùn)行控制部件。</p><p>　　（3） 擴(kuò)展接口電路板 </p><p>　　位于MT-UROBOT前端的擴(kuò)展接口電路板提供了心臟（主板盒）與眼睛（各種傳感器）及手腳（各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)）之間的信息傳達(dá)橋梁，并給執(zhí)行機(jī)構(gòu)及各種傳感器提供動(dòng)力。MT-UR

44、OBOT可以根據(jù)用戶不同的創(chuàng)新設(shè)計(jì)安裝不同的擴(kuò)展接口電路板，機(jī)械連接甚至在理論上可以無(wú)限擴(kuò)展。圖3.7所示為擴(kuò)展三塊電路板的安裝方式。擴(kuò)展板各接口注釋見(jiàn)附錄4。</p><p>　　圖3.4 MT-UROBOT擴(kuò)展電路板安裝示意圖</p><p><b>　　3.1.4傳感器</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要采用紅外傳感器傳感器支架可安裝

45、紅外發(fā)射、接收傳感器，遠(yuǎn)紅外傳感器 。</p><p>　　小車配套的滅火風(fēng)扇支架可安裝紅外發(fā)射、接收傳感器，光敏傳感器等多種傳感器。 </p><p>　　大學(xué)版機(jī)器人采用了3只遠(yuǎn)紅外光電接收二極管（700nm-1000 nm）（如下圖）構(gòu)成紅外傳感系統(tǒng)，主要用來(lái)檢測(cè)前方、左前方和右前方的熱源，檢測(cè)距離范圍為0～1m。用戶可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)調(diào)節(jié)遠(yuǎn)紅外傳感器靈敏度。</p>

46、<p>　　圖3.5 遠(yuǎn)紅外傳感器</p><p>　　MT-UROBOT機(jī)器人的紅外傳感器共包含兩種器件：紅外發(fā)射管和紅外接收管。</p><p>　　圖3.6紅外發(fā)射、接收傳感器</p><p>　　工作原理：紅外發(fā)射傳感器發(fā)射出紅外線，經(jīng)障礙物反彈回來(lái)，由紅外接收傳感器接收，再將信號(hào)輸入給小車，由DSP處理器處理來(lái)判定什么位置是否有障礙物，小車該作

47、出什么動(dòng)作。</p><p>　　使用函數(shù)unsigned int IR_CONTROL(unsigned int IN_CHAN,unsigned int OUT_CHAN);</p><p><b>　　3.1.5執(zhí)行部分</b></p><p>　　MT-UROBOT機(jī)器人的執(zhí)行部分是機(jī)器人執(zhí)行具體功能時(shí)所要用到的部件，如圖2-7所示，M

48、T-UROBOT機(jī)器人的執(zhí)行部分共有以下五種：</p><p>　　圖3.7 MT-UROBOT執(zhí)行部分</p><p>　　1）揚(yáng)聲器 MT-UROBOT機(jī)器人可以通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出一定頻率的聲音，可以通過(guò)編程讓機(jī)器人演奏歌曲。</p><p>　　2）LCD MT-UROBOT機(jī)器人上的LCD為128×64，可以顯示中文以及各種字符。利用LCD可以顯示程序

49、運(yùn)行的中間結(jié)果。 </p><p>　　3）主動(dòng)輪及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) MT-UROBOT機(jī)器人有兩只金屬鋁芯、橡膠外胎的主動(dòng)輪，能夠完成向前直走，向后轉(zhuǎn)彎，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，這些平地上的技術(shù)動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由直流電機(jī)和減速比約為30：1的齒輪箱構(gòu)成，齒輪減速箱將直流電機(jī)輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為MT-UROBOT需要的扭矩和轉(zhuǎn)速。動(dòng)力強(qiáng)，效率高，噪音小。</p><p>　　4）從動(dòng)輪 MT-UROBOT機(jī)

50、器人有1只從動(dòng)輪。眾所周知，三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從動(dòng)輪和兩只主動(dòng)輪形成三角形穩(wěn)定地支撐著機(jī)器人的身體。從動(dòng)輪方向的改變是隨著主動(dòng)輪的方向改變的。</p><p>　　5）直流電機(jī) 在MT-UROBOT機(jī)器人上有兩個(gè)高速直流電機(jī)。</p><p>　　3.2救援機(jī)器人軟件平臺(tái)</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的是ROBOT編程軟件，雙擊mtu文件夾中的可執(zhí)行文件

51、Robot.exe 圖標(biāo)，進(jìn)入了機(jī)器人編程界面如圖2－7所示。它支持流程圖語(yǔ)言、匯編ASM和C語(yǔ)言程序。（函數(shù)庫(kù)見(jiàn)附錄1）</p><p>　　ROBOT-X編程軟件操作流程如下圖</p><p>　　圖3.8 新建或打開(kāi)文件</p><p>　　圖3.9 初始界面流程圖界面</p><p>　　流程圖模塊包括五個(gè)部分：執(zhí)行模塊、數(shù)字信號(hào)輸入

52、、數(shù)字信號(hào)輸出、模擬信號(hào)輸入、控制邏輯。 執(zhí)行模塊可實(shí)現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、停止、顯示、等待、清屏、音樂(lè)、手臂控制等功能。直行函數(shù)為move(int SPEEDL,int SPEEDR,int EXSPEED);參數(shù)分別為左輪速、右輪速、擴(kuò)展電機(jī)的速度，速度范圍在-2000~2000內(nèi)</p><p>　　C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言編程界面</p><p>　　圖3.10 C語(yǔ)言編程界面</p&g

53、t;<p>　　以上為大學(xué)版智能機(jī)器人的整體環(huán)境，在圖2-8中的C語(yǔ)言編程環(huán)境中使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)自己的編程環(huán)境，通過(guò)C語(yǔ)言語(yǔ)句接受機(jī)器人的外界信息，在對(duì)得到的信息進(jìn)行處理之后，使用相關(guān)的語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。</p><p>　　注意因?yàn)殡x火源過(guò)近容易損壞遠(yuǎn)紅外傳感器，所以在距離火源一定距離的時(shí)候就要停止靠近火源，開(kāi)始實(shí)施滅火。</p><p><b>　　

54、a）點(diǎn)擊編譯按鈕 </b></p><p>　　b) 將機(jī)器人與計(jì)算機(jī)連接起來(lái)（用串口連接線，一端接計(jì)算機(jī)的九針串口，一端接機(jī)器</p><p>　　人后面控制面板上的下載口）。 </p><p>　　c) 將機(jī)器人的“開(kāi)關(guān)”按鈕打開(kāi)，使機(jī)器人處于開(kāi)機(jī)的狀態(tài)。 </p><p>　　d) 機(jī)器人液晶屏上出現(xiàn)上出現(xiàn)運(yùn)行或下載時(shí)，通過(guò)

55、機(jī)器人左面的按鈕</p><p>　　圖3.11小車操作屏幕</p><p>　　調(diào)到下載，按下0k按鈕，接著按下黃色下載按鈕，此時(shí)屏幕上會(huì)顯示“下載等待?”（一定要確認(rèn)屏幕出現(xiàn)省略號(hào)后再執(zhí)行下一步） </p><p>　　e) 按流程圖界面中的按鈕，待看到“下載成功！”字樣時(shí)，取下串口連接線，將機(jī)器人放在平穩(wěn)的地方，按復(fù)位按鈕，選擇液晶屏上運(yùn)行-ok，按機(jī)器人上的

56、綠色“運(yùn)行”按鈕，此時(shí)機(jī)器人就以左右輪都為200的速度運(yùn)動(dòng)3秒鐘之后停止。</p><p>　　4硬件連接與軟件編程</p><p>　　4.1遠(yuǎn)紅外傳感器的安裝</p><p>　　本設(shè)計(jì)紅外接收管可以安裝于MT-UROBOT機(jī)器人的正前方，兩只紅外發(fā)射管安裝于紅外接收管的兩側(cè)；同時(shí)紅外發(fā)射管也可以安裝于MT-UROBOT機(jī)器人的正前方，兩只紅外接受管安裝于紅外發(fā)

57、射管兩側(cè)。如下圖</p><p>　　圖4.1傳感器安裝示意圖</p><p>　　紅外接收管和發(fā)射管也可以安裝到滅火風(fēng)扇支架上面，可以說(shuō)MT-UROBOT機(jī)器人給用戶提供了更多的自主創(chuàng)新空間去發(fā)揮。 紅外發(fā)射管可以發(fā)出紅外線，紅外線在遇到障礙后被反射回來(lái)，紅外接收管接收到被反射回來(lái)的紅外線以后，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換送入CPU進(jìn)行處理。MT-UROBOT機(jī)器人的紅外傳感器能夠看到前方10cm～8

58、0cm ，90°范圍內(nèi)的比210mmx150mm面積大的障礙物，如果障礙物太小太細(xì)、或者在它的可視范圍以外，它可就沒(méi)法看到了。 在MT-UROBOT機(jī)器人的可視范圍內(nèi)，可以調(diào)整它的可視距離。</p><p>　　通過(guò)M3的螺釘將傳感器固定在機(jī)器人擴(kuò)展支架上，然后連接到擴(kuò)展板的模擬量輸入接口AD1～AD8。其具體連接見(jiàn)附錄4。</p><p>　　遠(yuǎn)紅外傳感器電路原理圖如下<

59、/p><p>　　圖4.3 遠(yuǎn)紅外傳感器電路原理圖</p><p>　　4.2紅外傳感器的安裝</p><p>　　紅外避障傳感器用來(lái)探測(cè)的不同方向的障礙物，可以使機(jī)器人有效的避開(kāi)障礙物。</p><p>　　紅外發(fā)射端口接在數(shù)字輸出端口上DO1~DO3; 紅外接收端口接在數(shù)字輸入端口上DI6;端口安裝具體位置見(jiàn)附錄4。功能頭安裝位子如下圖<

60、;/p><p>　　圖4.4紅外傳感器安裝實(shí)際圖</p><p><b>　　4.3風(fēng)扇安裝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)針對(duì)小車的自帶電源可能供電不足，將獨(dú)立外置電源裝備到小車上。保證小車能夠長(zhǎng)期的正常運(yùn)行，不會(huì)因?yàn)殡娏Σ蛔愣型境霈F(xiàn)停車現(xiàn)象。</p><p>　　本設(shè)計(jì)沒(méi)有采用小車配套的風(fēng)扇，而是采用外置的風(fēng)扇，并

61、且設(shè)計(jì)了一個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)電路，使小車的風(fēng)扇能夠通過(guò)程序來(lái)自動(dòng)開(kāi)啟。</p><p>　　4.4電子開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.4.1電子開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制電路，使之來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，使電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。</p><p>　　電子開(kāi)關(guān)是利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)電路通斷的

62、運(yùn)行單元，至少包括一個(gè)可控的電子閥器件，分為</p><p>　　1）直流電子開(kāi)關(guān)，能使直流電流通斷的一種電力電子開(kāi)關(guān)。 </p><p>　　2）交流電子開(kāi)關(guān)，能使交流電流通斷一種電力電子開(kāi)關(guān)。 </p><p>　　3）微電子開(kāi)關(guān)，一種可以設(shè)置電腦開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)的硬件設(shè)備。 </p><p>　　開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和

63、關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 </p><p>

64、;　　使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開(kāi)關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用，GTR驅(qū)動(dòng)困難，開(kāi)關(guān)頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET取代。 </p><p>　　開(kāi)關(guān)電源的三個(gè)條件 </p

65、><p>　　1、開(kāi)關(guān)：電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài) </p><p>　　2、高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻 </p><p>　　3、直流：開(kāi)關(guān)電源輸出的是直流而不是交流 </p><p><b>　　開(kāi)關(guān)電源的分類： </b></p><p>　　開(kāi)關(guān)電源可分為AC

66、/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶的認(rèn)可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問(wèn)題。以下分別對(duì)兩類開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。 </p><p><b>　　接地 </b></p><p>　　開(kāi)關(guān)電源比線性電源會(huì)產(chǎn)生更多的干擾，對(duì)共模

67、干擾敏感的用電設(shè)備，應(yīng)采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，開(kāi)關(guān)電源均采取EMC電磁兼容措施，因此開(kāi)關(guān)電源一般應(yīng)帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術(shù)的HA系列開(kāi)關(guān)電源，將其FG端子接大地或接用戶機(jī)殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。 </p><p><b>　　保護(hù)電路 </b></p><p>　　開(kāi)關(guān)電源在設(shè)計(jì)中必須具有過(guò)流、

68、過(guò)熱、短路等保護(hù)功能，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選保護(hù)功能齊備的開(kāi)關(guān)電源模塊，并且其保護(hù)電路的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與用電設(shè)備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設(shè)備或開(kāi)關(guān)電源。 </p><p><b>　　發(fā)展動(dòng)向 </b></p><p>　　開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。高頻化是開(kāi)關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)關(guān)電源的輕、小、薄也是重要的技術(shù)指標(biāo)。 &l

69、t;/p><p>　　開(kāi)關(guān)電源的高頻化就必然對(duì)傳統(tǒng)的PWM開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)已成為開(kāi)關(guān)電源的主流技術(shù)，并大幅提高了開(kāi)關(guān)電源的工作效率。對(duì)于高可靠性指標(biāo)，美國(guó)的開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商通過(guò)降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。 </p><p>　　模塊化是開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢(shì)，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)成N＋1冗余電源

70、系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。針對(duì)開(kāi)關(guān)電源運(yùn)行噪聲大這一缺點(diǎn)，若單獨(dú)追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，在理論上即可實(shí)現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問(wèn)題，故仍需在這一領(lǐng)域開(kāi)展大量的工作，以使得該項(xiàng)技術(shù)得以實(shí)用化。</p><p><b>　　4.4.2繼電器</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用的繼電器作為

71、開(kāi)關(guān)電路核心元件。</p><p>　　繼電器是一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱，又稱激勵(lì)量）達(dá)到一定值時(shí)，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動(dòng)控制器件。</p><p>　　（1）繼電器的繼電特性</p><p>　　繼電器的輸入信號(hào)x從零連續(xù)增加達(dá)到銜鐵開(kāi)始吸合時(shí)的動(dòng)作值xx,繼電器的輸出信號(hào)立刻從y=0跳躍到y(tǒng)=ym,即常開(kāi)觸點(diǎn)從斷導(dǎo)通。一旦觸點(diǎn)閉合，輸入量x繼續(xù)增大

72、，輸出信號(hào)y將不再起變化。當(dāng)輸入量x從某一大于xx值下降到xf,繼電器開(kāi)始釋放，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。 </p><p>　　釋放值xf與動(dòng)作值xx的比值叫做反饋系數(shù)，即　Kf= xf /xx </p><p>　　觸點(diǎn)上輸出的控制功率Pc與線圈吸收的最小功率P0之比叫做繼電器的控制系數(shù)，即Kc=PC/P0</p>&l

73、t;p><b>　　圖4.5繼電器</b></p><p>　　（2）繼電器工作原理和特性</p><p>　　當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化

74、、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。</p><p>　　圖4.6繼電器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)中使用的是電磁式繼電器，一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在

75、彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。</p><p><b>　　4.4.3電路設(shè)計(jì)</b></p>

76、;<p>　　本設(shè)計(jì)中的電子開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)5V標(biāo)準(zhǔn)的電磁式繼電器，一個(gè)1KΩ的電阻，1個(gè)NPN的三極管，1個(gè)二極管。如下圖</p><p>　　圖4.7電子開(kāi)關(guān)電路圖</p><p>　　小車外置電路如上，+5V，DO5，GND接數(shù)字端口DO5的三個(gè)引腳。</p><p>　　4.5自己動(dòng)手排除故障</p><p>　?。?）

77、 如果出現(xiàn)無(wú)線通訊模塊無(wú)數(shù)據(jù)傳輸，請(qǐng)您先檢查與機(jī)器人擴(kuò)展板連接的插座是否可靠連接，方向是否正確；</p><p>　?。?） 檢查軟件選擇的串口與模塊連接的機(jī)器人的串口是否一致。</p><p><b>　　5機(jī)器人滅火</b></p><p><b>　　5.1調(diào)節(jié)輪差</b></p><p>　

78、　當(dāng)拿到一個(gè)以前未上手的大學(xué)生智能小車時(shí)，首先做的應(yīng)該檢查各部件是否能正常運(yùn)行，這是非常重要的。第一步檢查是否有輪差，輪差到底是多少。</p><p><b>　　步驟如下</b></p><p>　　打開(kāi)ROBOT軟件，新建一個(gè)任務(wù)，輸入下圖程序</p><p><b>　　圖5.1調(diào)節(jié)輪差</b></p>

79、<p>　　本程序主要測(cè)試小車是否能正常的走直線，通過(guò)此程序來(lái)判定小車左右輪是否轉(zhuǎn)速是一樣的，或者是有誤差的，只有知道了輪差才能為后面的程序的正常書寫做鋪墊。注意：在程序中的直線模塊是而不是，這主要是因?yàn)樵谥械脑O(shè)置屬性框?yàn)?lt;/p><p>　　圖5.2直行屬性設(shè)置框</p><p>　　無(wú)法做到單獨(dú)調(diào)節(jié)單個(gè)輪子的速度，而的屬性設(shè)置如下圖</p><p>

80、　　圖5.3轉(zhuǎn)彎屬性設(shè)置框1</p><p>　　可以單獨(dú)設(shè)置左右輪中的任何一個(gè)輪的速度，在中的屬性設(shè)置為一正一負(fù)，如下圖</p><p>　　圖5.4轉(zhuǎn)彎屬性設(shè)置框2</p><p>　　只需將負(fù)號(hào)去掉，則此時(shí)也具有了走直線的功能了。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，通過(guò)多次的測(cè)試，左輪比右輪快16，所以在編寫程序的時(shí)候，走直線的地方統(tǒng)一寫M

81、OVE（N，N+16）。</p><p><b>　　5.2調(diào)節(jié)傳感器</b></p><p>　　5.2.1調(diào)節(jié)紅外傳感器</p><p>　　本設(shè)計(jì)使用了小車配套的蔽障用的紅外傳感器，紅外傳感器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)附錄3，</p><p><b>　　安裝位置見(jiàn)附錄4。</b></p>

82、<p>　　設(shè)計(jì)中使用的蔽障程序如下：</p><p>　　#include <stdio.h> </p><p>　　#include "ingenious.h" </p><p>　　int obstacle1=0; </p><p>　　int obstacle2=0;</p>

83、<p>　　int obstacle3=0;</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>

84、;　　obstacle1 =IR_CONTROL(6,1); /*紅外接收端為DI6，發(fā)送端為DO1*/</p><p>　　obstacle2 =IR_CONTROL(6,2); /*紅外接收端為DI6，發(fā)送端為DO2*/</p><p>　　obstacle3 =IR_CONTROL(6,3); /*紅外接收端為DI6，發(fā)送端為DO3*/</p><p>　　M

85、printf(3," obs1=%d",obstacle1); /*屏幕第3行顯示紅外發(fā)送端口1的值*/</p><p>　　Mprintf(5," obs2=%d",obstacle2); /*屏幕第5行顯示紅外發(fā)送端口2的值*/</p><p>　　Mprintf(7,"obs3=%d",obstacle3); /*屏幕第7行

86、顯示紅外發(fā)送端口3的值*/</p><p>　　if(obstacle1 && obstacle2 && obstacle3) /*如果3個(gè)紅外端的值為真*/</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　move150, 166, 0);/*小車向前移動(dòng)*/</p><p&g

87、t;<b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(!obstacle1) /*如果DO1端口紅外端的值為假*/</p><p><b>　　{</b></

88、p><p>　　move(-150, 166, 0); /*小車向左移動(dòng)*/</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　move(150, -166,

89、 0); /*小車向右移動(dòng)*/</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　在調(diào)試過(guò)程中小車

90、的顯示屏幕上會(huì)顯現(xiàn)</p><p>　　obstacle1=1或者0；</p><p>　　obstacle2=1或者0；</p><p>　　obstacle3=1或者0；</p><p><b>　　當(dāng)出現(xiàn)</b></p><p>　　obstacle1=1；</p><p

91、>　　obstacle2=1；</p><p>　　obstacle3=1；</p><p>　　時(shí)，表示小車的左前右方向都是無(wú)障礙的，</p><p><b>　　若出現(xiàn)</b></p><p>　　obstacle1=0；</p><p>　　obstacle2=1；</p>

92、<p>　　obstacle3=1；</p><p>　　時(shí)，表示小車的左方?jīng)]有障礙，這時(shí)根據(jù)程序小車將自動(dòng)調(diào)整位置，向著出口方向前進(jìn)。</p><p>　　出現(xiàn)其他情況程序也作出如此相應(yīng)的調(diào)整。</p><p>　　在小車的傳感器上有電位器，可以通過(guò)對(duì)其的調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)蔽障距離。</p><p>　　5.2.2調(diào)節(jié)遠(yuǎn)紅外傳感器&l

93、t;/p><p>　　本設(shè)計(jì)采用小車配套的遠(yuǎn)紅外傳感器，遠(yuǎn)紅外傳感器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)附錄3，安裝位置見(jiàn)附錄4。</p><p>　　注意：由于遠(yuǎn)紅外火焰探頭工作溫度為-25℃~85℃,存放溫度為30℃～ 100℃，超過(guò)以上溫度范圍，遠(yuǎn)紅外火焰探頭可能會(huì)出現(xiàn)工作失常甚至損壞，所以在使用過(guò)程中應(yīng)注意火焰探頭離熱源的距離不能太近，以免造成損壞。</p><p>　　另外，遠(yuǎn)紅

94、外傳感器探測(cè)角度為60°（參見(jiàn)下圖），測(cè)試時(shí)最好讓熱源處于探頭的檢測(cè)范圍內(nèi)。</p><p>　　圖5.5遠(yuǎn)紅外傳感器探測(cè)角度</p><p>　　設(shè)計(jì)中使用的檢測(cè)火源的程序如下</p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include "ingenious.h"

95、 </p><p>　　int AD_1 = 0; </p><p>　　int AD_3 = 0; </p><p>　　void main() </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　while(1) </b></p><

96、;p><b>　　{ </b></p><p>　　AD_1 = AD(1); </p><p>　　AD_3 = AD(3); </p><p>　　Mprintf(5," AD1=%d",AD_1); /*在顯示屏第5行顯示AD_1的值*/</p><p>　　Mprintf(7,"

97、;AD3=%d",AD_3); /*在顯示屏第7行顯示AD3的值*/</p><p>　　if(AD_1<=400 && AD_3<=400)/*如果AD_1或AD_3的值小于400*/</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　move(200, 216, 0); /*小車向前移動(dòng)*/

98、</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　AD_1 = AD(1);</p><p>　　AD_3 = AD(3); </p>

99、<p>　　Mprintf(5," AD1=%d",AD_1); </p><p>　　Mprintf(7,"AD3=%d",AD_3); </p><p>　　if(AD_1>600) /*如果AD_1的值大于600*/</p><p><b>　　{ </b></p>&

100、lt;p>　　move(200, 216, 0);/*小車向前移動(dòng)*/</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(AD_1<=AD_3) /*如果AD

101、_1小于等于AD_3的值*/</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　move(-200, 216, 0); /*小車向左移動(dòng)*/</p><p>　　sleep(300); /*小車保持上條指令的狀態(tài)300毫秒*/</p><p>　　move(200, 216, 0); /*小車向前移動(dòng)*/&l

102、t;/p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　move(200, -216, 0); /*小車向右移動(dòng)*/</p><p>　　sleep(300);

103、 /*小車保持上條指令的狀態(tài)300毫秒*/</p><p>　　move(200, 216, 0);/*小車向前移動(dòng)*/</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><

104、p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　本程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：</p><p>　　紅外傳感器定義AD_1與AD_3初始化置為0；</p><p>　　在小車的顯示屏上第5行與第7行分別顯示AD_1與AD_3采集到的數(shù)據(jù)；</p>

105、<p>　　如果AD_1與AD_3采集到相同的400，則小車向前移動(dòng)；</p><p>　　如果AD_1的值大于600，且AD_1<=AD_3時(shí)向右轉(zhuǎn)；</p><p>　　如果AD_1>=AD_3時(shí)向左轉(zhuǎn)；</p><p>　　此傳感器在工作時(shí)，將會(huì)在小車的屏幕上顯示AD1=“數(shù)值” ；</p><p>　　AD3=“

106、數(shù)值” ；本程序通過(guò)數(shù)值的改變來(lái)確定小車前方是否有火源。</p><p><b>　　5.3調(diào)節(jié)風(fēng)扇</b></p><p>　　在電路完成后調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)接直流穩(wěn)壓電源來(lái)模擬實(shí)際電路，和使用萬(wàn)用表測(cè)得的結(jié)果表明，要想導(dǎo)通三極管使電路的繼電器動(dòng)作的DO電壓必須高于0.7V，而拿到小車的DO端實(shí)際能夠輸出電壓只有0.6V，不足以達(dá)到能夠?qū)ㄈ龢O管的最低電壓的0.7

107、V，而當(dāng)接入小車的實(shí)際電壓測(cè)得需要電壓為1.2V（不能過(guò)高，過(guò)高之后能導(dǎo)通，而無(wú)法控制其關(guān)斷），所以在本設(shè)計(jì)中，在DO口外加了一個(gè)舊干電池（新電池為1.5V），來(lái)提高小車的實(shí)際輸出電壓。</p><p>　　DO口為高電平時(shí)輸出為0.6V，低電平時(shí)不為真正的0V，而是可能有很小的電壓波動(dòng)。</p><p>　　在程序中通過(guò)DO口來(lái)控制輸出。</p><p><

108、b>　　C語(yǔ)言的命令為：</b></p><p>　　高電平輸出 DO（N，1）</p><p>　　低電平輸出DO（N，0）</p><p>　　N為輸出電平的數(shù)字通道 N為1-5</p><p>　　控制風(fēng)扇的流程圖程序和C語(yǔ)言如下</p><p>　　圖5.6控制風(fēng)扇的流程圖程序和C語(yǔ)言框圖&

109、lt;/p><p><b>　　程序的功能是：</b></p><p><b>　　1）開(kāi)始運(yùn)行；</b></p><p>　　2）將數(shù)字端口DO5置為低電平（保證小車運(yùn)行時(shí)的電壓不會(huì)發(fā)生大的波動(dòng)，而導(dǎo)致小車的風(fēng)扇在開(kāi)機(jī)時(shí)就運(yùn)行）；</p><p>　　3）保持上個(gè)狀態(tài)5000MS；</p>

110、<p>　　4）將數(shù)字端口DO5置為高電平（風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)）；</p><p>　　5）風(fēng)扇持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)5000MS；</p><p><b>　　6）程序停止。</b></p><p>　　5.4循跡滅火總程序調(diào)試</p><p>　　本設(shè)計(jì)最終的總程序如下:</p><p>　　#incl

111、ude <stdio.h> </p><p>　　#include "ingenious.h"</p><p>　　int AD_1 = 0;</p><p>　　int AD_3 = 0;</p><p>　　int obstacle1=0; </p><p>　　int obstac

112、le2=0; </p><p>　　int obstacle3=0;</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b><

113、/p><p>　　DO(4, 0);/*數(shù)字輸出端口DO4置為低電平*/</p><p>　　AD_1 = AD(1);</p><p>　　AD_3 = AD(3);</p><p>　　obstacle1 =IR_CONTROL(6,1); </p><p>　　obstacle2 =IR_CONTROL(6,2);

114、</p><p>　　obstacle3 =IR_CONTROL(6,3);</p><p>　　Mprintf(3,"AD_1=%d",AD_1);</p><p>　　Mprintf(5,"AD_3=%d",AD_3);</p><p>　　If(obstacle1 && obsta

115、cle2 && obstacle3) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　move(150, 166, 0);</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p

116、><b>　　{ </b></p><p>　　if(!obstacle1) </p><p>　　{move(-150, 166, 0); } </p><p><b>　　Else</b></p><p><b>　　{ </b></p><p&g

117、t;　　move(150, -166, 0); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　If(AD_3>300 && AD_1>300)</p><p><b>　　{</b><

118、/p><p>　　DO(4, 1);/*數(shù)字輸出端口DO4置為高電平*/</p><p>　　sleep(5000);/*保持上個(gè)指令狀態(tài)5000毫秒*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　

119、{</b></p><p>　　DO(4, 0);/*數(shù)字輸出端口DO4置為低電平*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的最終程

120、序?qū)崿F(xiàn)的功能，是前面幾個(gè)程序合成，基本實(shí)現(xiàn)前面的功能。</p><p><b>　　5.5程序下載調(diào)試</b></p><p>　　大學(xué)版機(jī)器人采用MAX232串口驅(qū)動(dòng)芯片與PC機(jī)通訊，在boot程序中對(duì)接收數(shù)據(jù)判斷處理，并驅(qū)動(dòng)SCI發(fā)光二極管，因此PC傳較多數(shù)據(jù)給大學(xué)版機(jī)器人時(shí)，綠色SCI 發(fā)光二極管會(huì)閃動(dòng)。</p><p>　　在程序編寫之

121、前要特別注意：</p><p>　　RS232接口要與程序書寫地址一致，不一致需要改寫為一致，否則程序無(wú)法正常下載。</p><p>　　查看RS232串口線在電腦上的COM口，在電腦屬性硬件里面可以查看設(shè)備管理器。</p><p>　　圖5.7系統(tǒng)屬性硬件窗口</p><p>　　圖5.8 設(shè)備管理器窗口查看端口</p>&l

122、t;p>　　知道RS232串口線COM端口為COM2時(shí)，需要將MTU文件夾下的中的PORT口改為相應(yīng)的COM口，為PORT=2，若不修改則程序無(wú)法下載。</p><p>　　圖5.9 MTU-記事本窗口</p><p>　　程序的WORK_PATH應(yīng)該與相應(yīng)的ROBT-X軟件安裝位置一致，不然程序無(wú)法編譯成功。</p><p>　　圖5.10 MTU-記事本窗