[精品]論文簡(jiǎn)介

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1、基于單片機(jī)的保安機(jī)器人的設(shè)計(jì)電子信息科學(xué)與技術(shù)07260401梁寒指導(dǎo)教師周紅莉副教授摘要隨著微電子技術(shù)不斷的發(fā)展，微處理器集成芯片的集成程度越來(lái)越髙，單片機(jī)已可以在一塊芯片上同時(shí)集成CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行和串行接口錚多種電路,這就很容易將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)控技術(shù)相結(jié)合，紐成智能化測(cè)控系統(tǒng)。這種技術(shù)使機(jī)器人技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，日前人們已經(jīng)完全可以設(shè)計(jì)并制造出具有某些特殊功能的簡(jiǎn)易機(jī)器人。本設(shè)汁研制了一種簡(jiǎn)單的保安機(jī)器人，利用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)功能，主要完成機(jī)器人探測(cè)入侵者并報(bào)警的基木功能設(shè)計(jì)，包括移動(dòng)功能，傳感器數(shù)據(jù)采集及處理功能和單片機(jī)系統(tǒng)與上位機(jī)通信的功能。關(guān)鍵

2、詞：保安機(jī)器人；傳感器；報(bào)警系統(tǒng)：步進(jìn)電機(jī)AbstractWiththecontinuousdevelopmentofmicroelectronictechnology,amicroprocessorntegratedchipisbecomingmoreintegrated,singlechiphasachipcanbeintegratedontheameCPU,memory,timer/counter,parallelandserialinterfacesandmanyothercircuits,Itiseasytocomputertechnologyandmeasuremen

3、tandcontroltechnology,composedofintelligentmonitoringandcontrolsystem.Thistechnologyallowstherobottechnologywithrapiddevelopment;ithasbeencompletelydesignedandmanufacturedwithsomeecialfeaturesofthesimplerobots?Thedesignanddevelopmentofasimplesecurityrobot,steppermotorusedformobilefunctionalit

4、y,themainintruderdetectionandalarmcompletetherobotbasicfunctionsofdesign,includingthemobilefunctionality,sensordataacquisitionandprocessingsystemandPCandmicrocontrollercommunicationfunction.Keyword:securityrobot;sensor;steppermotor;aIarmsystem一、設(shè)計(jì)總體方案采用AT89C51單片機(jī)作為機(jī)器人的大腦，使用紅外線(xiàn)傳感器采集有人進(jìn)入的信號(hào)，同吋使

5、用四個(gè)碰撞傳感器，分別檢測(cè)來(lái)自四個(gè)不同方向的障礙物，當(dāng)某一個(gè)傳感器檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，就將此信號(hào)送到AT89C51單片機(jī)中，通過(guò)軟件程序使步進(jìn)電機(jī)電路或語(yǔ)音系統(tǒng)電路工作，使機(jī)器人產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，從而完成避障及語(yǔ)音報(bào)警功能。I/O接口/、/RAM〉EPROMA步進(jìn)電機(jī)圖1-1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖二、硬件電路設(shè)計(jì)1、AT89C51及外接電路設(shè)計(jì)(1)看門(mén)狗電路的設(shè)計(jì)基于CD4060的硬件看門(mén)狗電路，它是針對(duì)工程項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)用電路，并且該電路實(shí)際使用情況良好。圖2T看門(mén)狗電路圖基于CD4060的硬件看門(mén)狗技術(shù)確實(shí)提高了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾能力。在本次設(shè)計(jì)中使用這種看門(mén)狗電路，保證系統(tǒng)的可

6、靠運(yùn)行。(2)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)該單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由51單片機(jī)(以AT89C51為例)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源(脈沖分配器和功率騾動(dòng))，步進(jìn)電機(jī)等部分紐成，具控制框圖如圖所示。在圖屮，由單片機(jī)給出脈沖信號(hào)，經(jīng)脈沖分配器產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)工作方式所需的各和脈沖信號(hào)，功率驅(qū)動(dòng)電路對(duì)脈沖分配回路輸出的弱信號(hào)進(jìn)行放大，產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)所需的激勵(lì)電流。圖2-2控制系統(tǒng)框圖通過(guò)AT89C51的Pl.1口和Pl.2口輸出信號(hào)控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)。系統(tǒng)采用的步進(jìn)電機(jī)為45BF02型三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，其工作電壓為+24V,靜態(tài)電流為2A,步距角為1.5°。駟動(dòng)電源選用口本SANYO電機(jī)公司牛.產(chǎn)的PMM

7、8713作為此步進(jìn)電機(jī)的脈沖分配器。它適用于控制三相和四相步進(jìn)電機(jī)，它具有正反控制，初始化復(fù)位，原點(diǎn)監(jiān)視，激勵(lì)方式監(jiān)視和輸入脈沖監(jiān)視等功能。使用的電源為+5V,輸出驅(qū)動(dòng)能力為20mAo步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)如下圖：(1)傳感器的設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)采用一個(gè)熱釋電紅外傳感器，四個(gè)碰撞傳感器，紅外傳感器型號(hào)P2288-02,傳感器P2288-02收集到信號(hào)經(jīng)過(guò)BIS0001芯片和它纟fl成的人體紅外信號(hào)處理電路送入單片機(jī)1NT1口，由于紅外傳感器測(cè)量是隨機(jī)事件，所以用屮斷控制。R4R1D*r