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摘要:光源跟踪机器人是一个集光源感知、信号处理、跟踪行驶等功能于一体的综合系统。它在很多领域上都有应用,主要有太阳能自动跟踪、图像定位等领域。本课题设计一个能自主跟踪手电筒光源的智能机器人。 光源跟踪机器人采用三轮轮式结构作为行走机构,以AT89S51单片机作为控制芯片,选用光敏电阻作为传感器,使用L298N与直流减速电机作为驱动模块。通过安装在机器人小车前端的三个光敏电阻来采集光信号,转变为三个随光源位置而变化的电压信号,再由电压比较器实现中间传感器电压与两边传感器电压的比较,进而确定光源位置,然后控制机器人完成光源跟踪。 本文设计的特色之处在于,对光敏电阻采集得到的电压信号进行比较,可以直接确定光源位置,并为单片机输入信号,免去了数模转换,简化了整个系统,为今后的研究与开发提供了一些思路。
关键词 机器人;光源跟踪;单片机;光敏电阻
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 机器人介绍-1 1.1.1 机器人概述-1 1.1.2 行走机器人简介-1 1.1.3 光源跟踪机器人研究现状-1 1.2 课题研究目的及意义-2 1.3 课题研究内容及研究方案-2 2 光源跟踪机器人总体方案设计-4 2.1 机器人机械结构方案选择-4 2.2 机器人控制检测模块方案选择-5 2.2.1机器人控制模块选择-5 2.2.2 机器人驱动模块选择-6 2.2.3 机器人光电检测模块选择-6 2.2.4 机器人电源模块选择-7 2.2.5 机器人系统总体设计框图-7 3 光源跟踪机器人硬件部分设计-7 3.1 机器人机械结构设计-8 3.2 机器人机械参数确定-10 3.3 机器人电路部分设计-10 3.3.1 机器人控制电路设计-10 3.3.2 机器人驱动电路设计-11 3.3.3 机器人光电检测电路设计-12 3.3.4 机器人电源模块电路设计-15 4 光源跟踪机器人软件部分设计-15 4.1 keil软件介绍-15 4.2 Proteus仿真-16 4.3 系统流程图-18 4.4 子流程图及C语言程序-19 4.4.1 延时子程序-19 4.4.2 左转弯子程序-20 4.4.3 右转弯子程序-20 4.4.4 直行子程序-21 4.4.5 主程序-22 结论-24 致谢-25 参考文献-26 附录-27 |