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机器人技术实训

学院（系）: 计算机学院 专业： 计算机控制技术 姓名： 邹 威 指导老师： 赵鹏举 完成时间： 2013-11-20

目录

一、实训任务 ........................................................................................................................... 1 二、整体设计方案 ................................................................................................................... 2 三、硬件部分 ........................................................................................................................... 3 1、硬件部分的整体框架图 ..................................................................................................... 3

2、电机驱动模块 ............................................................................................................. 4 3、超声波模块 ................................................................................................................. 7 四、软件部分 ......................................................................................................................... 11 （1）、程序流程图 ................................................................................................................. 11

（2）、程序内容 ............................................................................................................. 12 五、结果分析和调试（附图） ............................................................................................. 20 六、体会和心得 ..................................................................................................................... 21

一、实训任务

经过一学期的《机器人技术》的学习，我们打算做一个简易的超声波小车。这个超声波小车要能够躲避障碍物，或者能够按照程序的控制来完成相应的任务。在硬件部分，要求按照电路板焊接完成电机驱动电路，以及用万用板搭出单片机最小系统。软件部分，要求能够熟练的使用keil软件进行C编程，然后通过单片机开发板把程序下载到我们的单片机上面，反复调试，使之能够按照我们的程序完成相应的动作。

二、整体设计方案

系统整体框架：

传感器信号采集单片机系统（运算处理）执行器命令解释执行

图一

系统的大致工作原理就是：传感器把外部信号，转换为电信号，然

后被单片机识别，当单片机识别出信号之后，会对信号进行运算处理，然后会得出判断，再吧判断的结果传给执行器，让执行器去驱动电机完成我们要实现的动作。

照实训的要求，完成的小车必须要在碰到障碍物的时候，做出相应

的反应。那么机器怎么来实现对客观事物的反应呢？这就需要用到传感器，传感器是根据一定的物理定律做出来的一种将物理信号转换成电信号的装置，只有电信号才能够被单片机系统识别。在这次实训中我们用的传感器是HC-SR04超声波模块。

执行器主要就是对单片机的命令进行解释执行。就像人的手和脚，根据大脑的命令完成相应的动作一样，执行器可以根据单片机发出的电平命令，来实现电机的正反转和调速。在我们这个系统中由于用的是小功率的直流电机，所以我们采用L298电机驱动模块作为本系统 的执行器。

三、硬件部分

1、硬件部分的整体框架图

超声波模块电池电源电机驱动模块提供5V电源提供12V电源转5V电压模块提供5V电源传递电信号单片机系统传递单片机命令

图二

整个系统的电源由一块12V、800mAH的锂离子电池提供，这块电池一方面为电机驱动器提供电源，用于驱动L298，另一方面接入到7805转5V的电压模块里面。

超声波模块为了方便和单片机进行数据通信，采用TTL电平，所以超声波模块需要5V电源。单片机也是标准的TTL电平，所以也是5V电源供电。在电机驱动板的信号控制端，我们加了光耦隔离驱动，所以在信号控制端也必须有5V供电，用于让光耦工作起来。

特别要说明的是：

在L289电机驱动模块的信号输入端，一定要讲信号地线引出来，像我们这个系统采用一个电源供电还好，所有的电平都在一个参考电压下，如果信号电路和驱动电路采用的不是一个电源供电，而信号地线又没有接出来，那么就会导致，你输入的高低电平不会被驱动模块