基于avr單片機的迷宮機器人設計畢業論文-wenkub

　

【正文】 機驅動輪和一個萬向輪 控制 系統處理器采用高速 AVRmegal6L 單片機，傳感器采用光電傳感器，分別用來探測迷宮壁和迷宮地面白線。 迷宮機器人主要研究方向 智能 機器人是指機器人 。 1969 年， The Machine Design 組織了一次 走迷宮比賽， 從那以后世界各地舉辦了很多關于迷宮機器人的比賽，至 1980 年，為了很好解決迷宮機器人的路徑問題 ， IEEE Magazine 提出了一個 “Micrometer”的概念。 本設計中的機器人的計背景是 以山東省機器人大賽 。 目前 ， 許多國家都已將機器人技術列入本國 本 世紀高技術發展計劃。 隨著科學技術和經濟的發展，人類的一切技術活動都圍繞著一個目的而展開：將人類從現有的各種事務中解脫出來，去開辟新的領域 ，那就是 機器人。該迷宮機器人基于AVR 單片機微處理器 ， 采用小型直流減速電機進行驅動內部集成 PWM發生器和 8 位高精度 AD 轉換器，通過模塊化編程，最終以 12MHz 的頻率高效穩定運行。 不管任何領域， 機器人正在慢慢走近我們的生活，成為人類最好的朋友。 本聲明的法律后果由本人承擔。 畢業設計（論文） 題 目 基于 AVR 單片機的迷宮機器人 設計 系 （院） 自動化系 專 業 電氣工程與自動化 班 級 2020 級 1 班 學生姓名 學 號 指導教師 職 稱 二〇一三年六 月 十 二日 獨 創 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業設計 (論文 )，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。 作者簽名 : 年 月 日 畢業設計（論文）使用授權聲明 本人完全了解濱州學院關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定。機器人技術和產業化在中國具有一定的現實基礎和廣闊的市場前景。七個光電傳感器負責信息的采集，采集到的數據經過一系列軟件濾波后再經線性化得到有效數據，傳入控制系統，控制著機器人每一步行蹤， 通過我實物制作及實驗 結果表明 ， 該方案完全滿足迷宮機器人的硬件要求。如今機器人已經非常廣泛地應用于 。舉辦各種機器 。中的迷宮機器人組 ，涵蓋電子工程、信息技術、機械工程、傳感技術以及人工智能等前沿科技知識。 后 來 ，就 關于走迷宮的比賽就一直沒有中斷過。在實時自主運動，沒有人參與的環境中，實時自主選擇，是集環境感知、動 作的 決策與規劃與行為控制執行等 。電源系統采用充電電池，以滿足機器人走迷宮的硬件需要，電機驅動電路用 L298n 驅動模塊，驅動電機能正常前進 ，同時在對一些經典的智能搜索算法深度優先搜索算法和廣度優先搜索算法的基礎上進行總結，我設計出一種坐標法。 實際距離為 16cm。迷宮制作的尺寸精度誤差應不大于 6%，或小于 3cm。隔墻之間的空隙不大于 。使用紅外傳感器計算穿越迷宮時間，起點處放置起點紅外傳感器，用于觸發啟動計時；終點處放 置終點紅外傳感器，用于結束計時。每次運行中機器人幾何尺寸的變化不能超過 17cm17cm。 4 第二 章 迷宮機器 硬件設計 機器人的主部件對于機器人來說是至關重要的，這種時間比賽， 絕大部分是硬件結構的較量，強硬精妙合理的硬件結構再加上好的控制策略必定能常立于不敗之地。車輪由 2 片車輪片拼裝而成，并帶有一個不銹鋼萬向輪。 用于固定小車主控板；并且還能提升小車空間，可以加大傳感器和控制器的安裝位置，為了方便升級小車，底盤預留了許多安裝孔，適合安裝配套的主控板和傳感器模塊等一系列配件，也可以安裝小車所需的其它電路板。直流有刷電機，相對噪音高，電磁干擾強（電刷、渦流等），轉速低，可靠性高，通常給電就可以轉，價格相對便宜一些，所以本機器人選用直流有刷 電機 [2]。 AVR 單片機的 I/O 線全部帶可設置的上拉電阻、可單獨設定為輸入 、 輸出、可設定（初始）高阻輸入、驅動能力強（可省去功率驅動器件）等特性，使的得 I/O 口資源靈活、功能強大、可充分利用。結合以上所說的優點， 因此我選擇此單片機 [4]。 圖 23 本機器人所選用的單片機 電機驅動器 本設計采用 L298N。 5腳封裝。5W。線 )步進電機。 可以采用 把并聯接法控制一臺高達 3【【 A 的直流電機。 8 綜合所述，我選用 L298N 芯片驅動 ，該驅動的基本參數如下： 尺寸： 80mm*45mm 主要芯片： L298N、光電耦合器 工作電壓：控制信號直流 5V； 最大工作電流： 3A 額定功率： 25W 圖 24 選用直流電機驅動 檢測迷宮墻壁的傳感器 由于迷宮場地是黑色地面，白色的墻，所選用的傳感器為光電開關（光電傳感器）。 產品的生產個數 。 硬件集合在一個單一的環境中，這將令用戶自由地探索新的設計構想，在整個設計構成中，每個人都使用同一個設計界面， Summer 版本解決了大量歷史遺留的工具問題，其中就包括了增加更多的機械層設置、增強的原理圖網絡類定義， 新版本中更關注于改進測試點的分配和管理、精簡 嵌入式軟件開發 、軟設計中智能化調試和流暢的License 理等功能 [6]。 （ 3） PCB 板機械層設定增加到 32 層 Altium Designer 版本為板級設計新增了 16 個機械層定義，使總的機械層定義達到 32 層， 3D 單層顯示模式，改進了測試點管理 系統。 寫入程序功能， 這種方式可根據不同的 微處理器 。TTL 邏輯電平信 號，可以用來驅動直流電動機和步進電動機、繼電器線圈和驅動電感負載 ， 采用標準邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使內部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。 圖 34 驅動控制 圖 35 電機驅動電路 14 主電路 該主電路主要完成電源的電壓穩壓到 5V，供給單片機最小系統，光電開關，驅動的電源直接由電源電池供給，來驅動電機，光電開關檢測傳回來的信息共 CPU 處理后來控制電機，從而控制電機的轉速和轉向，使小車快到達目的地。 主程序 因為迷宮分為 8*8=64 個方格，所以很直觀地可以想到用 兩個變量來存儲 迷宮的信息， 一個變量存儲橫軸信息，另一個變量存儲縱軸信息 ， 也就是一種坐標的思維法，把 迷宮的一個角落定為坐標原點，橫軸為 X 軸，縱軸為 Y 軸， 如圖 41 所示。 設計出程序見附錄。小車運行的穩定 性對于尋路過程也十分重要，如果小車運行時姿態不穩 就不能正確檢測 擋板， 傳回來的信息就不能確定小車是前進還是后退，是橫向行駛還是縱向行駛，或者 電機就會空轉一段時間，那么統計的數據就整個亂掉了，很有可能造成算法崩潰， X 和 Y 的值就有可能是無限的自加或 自減， 所以小車的行進和轉彎的過程一定要在 硬件和 軟件 兩 方面都調節到最穩定的狀態，然后再開始設計后續的算法。一路走來 ，經歷了很多，遇到許多困難，很是坎坷，不經歷風雨，怎能見彩虹。 21 應用這套設計方案對 迷宮機器人 進行控制，不僅簡化了系統的硬件結構，降低了硬件成本，而且 提出了一種全新算法， 對 機器人 控制精確，穩 定度 高，在實際應可應用于搜救 ，此設計方案具有合理性和可行性。而且要學會與人合作 的能力 ， 多向別人請教， 這樣做起事情來 的效 。 PORTA=0xFF。//口配置成帶有上拉的輸入 DDRD=0XF0。 while(1) { while(PINA0) { X++。//縱軸退一格 void motor(int left,int right) } while(PINA4)//岔路口坐標的坐標保存下來 { a=X。A（萬kWh）shg1Pshg1PshfPb b39。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYp Eh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 QA9wkxFyeQ^! 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