
数字技术与应用
基于PWM信号遥控机器人的设计与制作
张晴袁晓棒
多凯
(徐州空军学院航空弹药系江苏徐州
221000)
,应用研究:
要;本文介结一款道控机器人,以ATmega16单片机为核心控制器,用就模遗拉器驱动MG945能机工作,控制机器人的运动,该机器人具有可无线遗控,垂直并降,自主语音讲解等功能。本系就来用模续化设计恶想,款件用C语言端写。
关键调:ATmega16单片丸中图分类号:TP242
1设计任务和要求
就模通控器
MG945能机
文献标识码,A
文章编号:1007-94162010)10-0080-01
个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分
以ATmega16单片机为核心,制作一款逐控机器人,机器人具有可无线遇控,垂直升降、自主语音讲解等功能。无线超控时,由航模避控器控制能机转动从面驱动小轮舶,推进机器人运动:垂直升降时,通控器控制电机工作,带动能翼英转以完成垂直方向的工作任务,自主语音讲解时机器人通过无线通控接通语音模块电源并按预先设计好的语音文件做讲解,
2系统组成及工作原理
本系统硬件部分主要完成无线电巡控电路搭建、ISP下载电路连接、能机控制电路板焊接等,软件主要完成调试。下载设备的驱动及控制等功能。控制机器人动作时,以航模遥控器的输出信号驱动能机和电机端转,实现机器人本体的移动并自主接通能机控制电路,其控制最小系统一 ATmega16单片机通过执行片内指令,控制各个I/O口的输出信号,并进行相应处理,以完成机器人的设计任务。
3主要硬件电路 3.1无线电遥控电路
该控制电路包括两个子电路:逐控发射电路和接收驱动电路。其主要控制器件为时基电路集或块555,其内部集成了21个品体三极管,4个晶体二极管和16个电阻组成的两个电压比较器,一个R-S触发器,一
开始调用库逐激。定义VO编出定义工作变量。调用动作子逐录。(秉图1主程序流程图
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数字技术与应用万方数据
压器,3只电阻R1,R2、R3均为5KQ。
遇控发射电路,555集成块与R1、R2、 RP1.VD1、VD2及C1组成一个无稳态、大范图,可变占空比振荡器。通过RPI阻值的调节,占空比的变化范围可达到1%一99%,输出50Hz方波信号.VT1及外图元件构成品体稳频电容三点式振荡器,石英品体的诺振频率选用27.145Hz,VTI震满产生的高频载经555电路方波信号调制,由天线发射出去,本电路采用石英晶体稳频,故工作可靠。
接收驱动电路。由VT2及其外围元件构成超再生检波器,检出原方波调制信号。由 C12、R7加至IC2的引脚进行放大,放大后的信号经VD3、VD4倍压整流,由VT3输出平滑的直流电压。该电压的大小与发送的不同占空比信号波形有关,占空比大,电压高,经R11为VT4提供的偏执电流大,电机的转速高,占空比小,电压低,经R11为VT4 提供的偏执电流小,电机转速慢。当占空比足够小时,VT3裁止无输出,VT4因失去偏置而不导通,电机转。
3.2ISP下载电路
该下较电路通过连接PC机并口和AVR 单片机的串行SPI总线,实现片内F1ash及
第口检测
有无动作。搭令?。
N
有无越时粘果
Y
1
执行动作代限感时
图2动作子程序流程图
EEPROM的在系统编程",以并口ISP下线为开发工具,结合第三方软件如ICC AVR6.31进行下载操作。并口ISP下载线由 74HC244组成,74HC244为八缓冲器
每,三态
输出,由PC机电源供电,该器件的主要作用是,在执行下载操作时,令DB25的 D3D2=00,74HC244各缓冲器均处于工作状态,PC机并口上的D4、D5、D7、ACK几个信号分别通过各自的缓冲器与单片机上 SCK,MOSIRESET,MISO儿个引脚相接,传输数据,下载完成后,令D3D2=11
74HC244各缓冲器处于高阻志,真正实现在线编程功能。
3.3能机控制电路
在遥控机器人机电控制系统中,能机控制效果决定机器人整体性能。能机是一种位置何服的影动器,控制信号是PWM值号,其工作原理是:控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出,电压差的正负输出到电机题动芯片决定电机的正反转。当电机转递一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动,
4软件设计
本系统的软件用C语言编写,主程序完成系统硬件的初始化、子程序调用等功能,主程序、动作子程序如图1、图2所示,
结语
实践证明,本文所设计的逐控机器人运行稳定、任务目标实现效果良好,通过设计制作机器人硬件结构,结合专用调试软件印可以实现机器人垂直升降、自主语音
讲解等功能。参考文献
[1]张军.AVR单片机应用系统开发典型实
例[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2]时玮,利用单片机PWM信号进行能机控制[J].今日电子,2005,3,3840.