臧瑩
摘 要: 隨著我國科學技術的不斷向前發(fā)展,很多的機器人在人們的日常生活中開始扮演重要的角色。單片機機器人也開始走向人們的生活中,就目前為止,單片機機器已經在智能家電、精密儀器以及復雜的控制領域起到了非常重要的作用。本文針對單片機的無線遙控的移動機器人進行了非常深入的分析。
關鍵詞:單片機;無線遙控;機器人;移動
單片機機器人已經開始走進人們的生活,在單片機機器人運行過程中需要有精確的數據傳輸,數據接收以及行動,需要我們不斷的去探索和發(fā)現(xiàn)。
一、單片機的遙控機器人的發(fā)展現(xiàn)狀
單片機的無線遙控移動機器在目前已經得到了較好的發(fā)展,單片機無線遙控移動機器人中,各個數據模塊已經發(fā)展的較為成熟,機器人能完整的完成有目標的移動、進行功能性的作業(yè),并且在進行開發(fā)的過程中成本已經打大幅度的下降。在未來將會有較好的發(fā)展。
二、單片機無線遙控移動機器人的組成及原理
在單片機的無線遙控的機器中,主要的組成設備分為兩個重要的大部分,第一部分為單片機機器人的遙控設備,另一部分為單片機機器人的機器人體部分。在遙控的設備中,有分為單片機模塊,遙控的手柄鍵盤部分。儀器的供電電路部分和晶振電路以及設備的復位電路。在遙控的機器人的部分分為車體的單片機模塊以及機器內部的電子指南針的模塊以及機器人的超聲波測距模式,供電電路以及機器人運行的行動模塊,和機器內部的測距模式。下面將對于機器人內部的各項模塊進行分析和闡述。
(一)機器人內部的無線接收裝置
在普通的單片機中,對于機器內部的無線接收模塊一般會選擇APC220模塊進行。在這個模塊中,主要采用的無線的接受和采用的裝置為半雙工通信方式進行指令的傳輸,在傳輸的信號中包含機器人的機械動作和移動坐標。在進行數據的傳輸的過程中所采用的為9600波特率進行數據的傳輸,來保證數據傳輸過程中的穩(wěn)定性。在對于此模塊進行供電時,一般會采用3.6v的電壓進行供電,在使用的過程中對于電量的消耗較低。但是此過程中的傳輸中,應該避免出現(xiàn)數據傳輸的丟失,因此應該注意數據傳輸過程中的傳播速度。
(二)單片機機器人的顯示模塊
在進行單片機機器人的設計時,對于顯示模塊的選擇,一般來說會選擇MzLH0312864液晶顯示模塊。這種顯示模塊主要的組成部分為行或者列的驅動器以及全點陣的液晶顯示器組成。此模塊的設計訪問模式為直接訪問,將顯示器的控制引腳和單片機的接口相連。在單片機的模組中包含一個能夠進行復位的引腳,在使用的過程中可以通過對于模塊的引腳進行低脈沖的模組進行輸入,使得模塊進行復位,但是應該注意低電平的輸入時間,只有在模塊輸入之后才能夠進行模塊的操作。
(三)超聲波測距模塊
在本機器人中,所采用的模塊為DYP-ME007模塊。此模塊主要的應用原理是在使用的過程中,機器人可以通過模塊發(fā)出的超聲波進行測距,也可以通過對于傳播過程中的障礙物進行模塊的測距。主要的應用原理為聲波測距。
三、軟件程序設計
在進行單片機機器人的遙控設計過程中,對于機器人和遙控部分的成熟設計至關重要,關系著程序軟件是否能夠進行正常的運行。首次進行的是單片機的遙控部分的設計。首先在單片機通電之后,應該對單片機的液晶顯示部分以及單片機的無線傳輸模塊進行初始化,在初始化完成之后,應該對單片機的串行口的運行方式進行設計。之后對于遙控部分的案件數據傳輸質量進行程序的設計,在設計完成之后,對于按鍵的情況進行有效的調節(jié),應用單片機的串口和液晶顯示的儀表進行檢驗檢測。
在遙控部分設計完成之后,對于機器人的主體部分進行設計,程序設計的過程中相類似。在進行單片機的通電之后,對于機器人內部的初始化液晶模塊、信號接收模塊、聲波感應模塊以及電子指南,運行串口進行設計。在完成各個程序的設計之后,應該加強對于設計程序的調試工作,將已經調試好的遙控模塊對機器人發(fā)出指令,在串口發(fā)出指令之后,機器人按照遙控的方式進行有效的運行。在進行指南模塊的設計過程中,應該設計自動坐標讓機器人根據指令進行行走,并且在經過一段時間之后,應用超聲波模塊進行位置的感應,進行位置的確定,并將得到的數據進行單片機,通過顯示模塊進行顯示,去尋找數據中的實際問題。
四、測試結果結論
(一)測試過程中所使用的工具
測試采用秒表、刻度尺、卷尺等儀器。
(二)測試方法
(1)將機器人放在能夠進行順利移動的位置,將機器人進行通電,使用設計好的遙控裝置對機器人進行操作,其中不僅包括基礎動作,還應該包含機器人初始設計的設計功能。
(2)進行坐標定位測試,將機器人放在具有坐標軸的試驗臺,在設計好位置之后,應用遙控裝置對機器人進行設定,檢查其是否能夠到達設定位置。
(三)測試結果及結論
在經過多次測試之后,機器人在運行的過程中表現(xiàn)良好,不僅僅能完整的做到基礎動作,還對于初始設計的功能動作較好的完成,沒有任何的障礙。在進行機器人的位置測試時,在進行指令發(fā)出之后,機器人能夠較好的到達所設定的位置。經過多次測量實驗,機器人在進行位置測定中出現(xiàn)較小誤差,在范圍之內。
五、結語
本文針對單片機無線遙控移動機器人的現(xiàn)狀進行了闡述,并針對無線遙控機器人在研究中的模塊選擇、程序設計以及結果調試進行了深入的分析,希望促進單片機無線遙控移動機器人的發(fā)展。
參考文獻:
[1]譚家玉,等.單片機原理及接口技術:凌陽16位及51系列8位單片機[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社,2003(2).
[2]羅本成,等.機器人多路超聲波環(huán)境探測器的研制[J].中國科學院研究生院學報,2002,6 (19):172-176.
[3]葉鄭凱,朱建鴻,李琳,王幼琴.基于單片機的無線遙控智能小車的設計與實現(xiàn)[J].計算機與現(xiàn)代化,2012,10(206):65-67.
[4]陳海松,李益民.基于AT89C51單片機的智能避障遙控機器人的設計[J].黃石理工學院學報,2011,27(3):9-12.
[5]伍剛,周玉榮.基于SPCE061A單片機實現(xiàn)智能小車設計[J].單片機開發(fā)與應用,2010,26(2-2):120-122.