电子大赛论文

《电子大赛论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、加密号加密号：学校编号：HEU-D-0200录1方案论证3学校名称：哈尔滨工程大学1」题目解析31.2方案论证3队员姓名：李斌许晓春王璘2系统顽件及原理图设计32.1系统总体设计3赛点负责人：2.2模块功能设计4教务处章：2.2.1机器人结构42.2.2电源模块42010年8月27号2.2.3控制器模块52.2.4红外探测模块52.2.5引导模块62.2.6电机模块62.3发挥系统设计72.3.1报警设计72.3.2显示器设计73流程设计73.1流程设计73.1.1工作流程图74测试结果及结果分析84.1机器人运行固定距离时间测试与分析85

2、结语...96参考文献9摘要为了满足本次大赛自动搬运机器人的设计要求，我们对相关各单元屯路方案进行了论证并实际应用到了设计屮，系统以16位的单片机STC89C52为自动搬运机器人的控制核心。系统选用上海福美特屯子科技公司生产的GP2A25型号的红外传感器等设备。对于口动搬运机器人的动力部分，经过比较细致的谈论与分析，选用了控制较为精确的步进电机，其最小步进角为0.9度，用两个舵机來控制机械手的张开与闭合。经过最后的实验和调试表明，系统安全达到了题日的设计要求，不但完成了所有基础部分的要求，并尝试了报警系统和显示器模块两个发挥部分的设计。系统

3、显示部分选用图形点阵式液晶显示器1602,串行接口，编程容易，美观大方。采用单片机内部时钟精确计时。关键词：GP2A25红外传感器，光电开关，步进电机，嫌鋒TC89C52单片机芯片，光敏二极管1.方案论证1.1题H解析木题要求设计并制作个能自动行•驶于起始位置和终点库房的自动搬运机器人，经过分析，我们把该题化为三大部分：第一，机器人的直线行进与直角转弯；第二，传感器正确的探测到木块并自动控制机器人的暂停和后退；第三，机械手的顺利夹取木块，并在指令卜-正确的放下模块。经过系统的分析与论证，我们利用两个步进屯机来控制机器人行进，红外传感器來感应

4、木块并口动控制机器人的暂停与后退；利用两个舵机來控制机械手的张开与闭合。此外我们还利用起步时的黑线以及激光朿來校对机器人行进的路线，以提高方案的稳定性。系统的显示模块，蜂鸣器报警模块作为人机界而，能够实现显示和提醒等功能。1.2齐方案比较与选择电机选择电源模块探测模块控制模块方案直流减速电铅酸电池超声波探测STC89C51单片机最小系统一机方案步进电机锂电池组红外探测STC89C52单片机最小系统二表一系统方案选择表格图对于电机的选择，直流减速电机的力矩大，但是相比直流减速电机而言，步进电机更易于控制。对于电源模块，铅酸电池的体积较人，重屋

5、较沉，而锂电池的体积较小重量较轻，便于机器人携带。超声波传感器的价格较高月•安装比较麻烦，红外探测的原理简单，易操作。STC89C52单片机芯片比STC89C51芯片的性能耍好很多。经过仔细的谈论和分析，介于本组人员对相关的电子元件的熟悉程度并考虑到整个制作过程的经费问题和相关模块制作的难易程度，在分析了方案的可行性和性价比后，我们最终选择了方案二。2.系统硬件设计2.1系统总体设计本系统的设计主要以STC89C52单片机芯片为核心控制各个子系统的运行。由于控制系统的需要，我们采用了两个STC89C52单片机最小系统來控制整个机器人系统，一

6、个控制两个舵机和一个显示器；另一个控制红外传感器（包括光电开关）和步进电机。下面是简单的系统结构框图：STC89C52单片机最小STC89C52单片机最小10口相连图一系统结构框图系统（一）系统（二）2.2模块功能设计及原理图2.2.1机器人结构本机器人为三轮结构，其中前面两个车轮分别曲两个步进电机控制，在电机连杆和支点两个舵机一个显示器红外传感器和光电两个步进电机作用下控制前轮的速度，来调节口动机器人前进的方向。后轮是一个万向轮，可以自由的根开关据前轮的的方向来改变前进的方向。在行进的过程中，通过系统来改变前轮中两个轮的速度不同从而完成转

7、弯的动作。后轮万向轮则按方向完成动作。2.2.2电源模块曲于整个系统的供电要求，我们使用了两组电池，一组是采用广东佛山实达共识生产的2Ah的903450锂电池纽.供电，该电池组输出电压为12伏，电流稳定，电池的重量较轻，便于小车的携带，但缺点是价格较贵。另一组是三洋公司的18650型号2.45安时的锂电池供电，该电池的电量较高，价格便宜，能准确的满足系统的电压要求。下面是电源模块的具体原理电路:图二电源模块电路图223控制器模块控制是一个系统的基础，准确地控制机器人的行进是能够完成指定要求的一个前提。经过反复的比较论证，我们采用ATMEL公

8、司的STC89C52单片机芯片作为控制芯片。该芯片可直接下载程序,资源丰富,有超高工作频率。我们以该芯片为核心制作了两个单片机最小系统，一个最小系统控制步进电机、红外传感黠、光电