飞思卡尔单片机原理及应用结课作业学院：土木工程学院专业班级：11级土木工程5班学号：11300517姓名：贾兴电话：18298388911单片机在智能机器人中的应用单片机以其功能强、体积小、可靠性高、价格便宜的特点，广泛应用于智能仪器仪表、电子玩具、家用电器和智能机器人中。机器人自二十世纪6O年代问世以来历经4O年的潜心研究，有了飞跃的发展。早期的机器人不具备感觉装置，只是依靠人们给予的程序，重复进行各种操作，故也称它们为机械手；第二代机器人具有简单的传感器反馈信息，能对自身的实际位置、方向、速度等进行测量，从而由这些反馈信息在事先编好的程序指导下对操作过程进行调整，以达到预先设计的目标；第三代机器人是能感知外界环境与对象，并具有对复杂信息进行准确处理，对自身行为做出自主决策能力的智能机器人。它能识别景物，有触觉、视觉、力觉、听觉和味觉；能实现搜索、追踪、辩色识图等多种仿生动作；具有专家知识、语音功能和自学能力。因此，人类已将智能机器人应用于科学探索、工业制造、农业生产、军事行动、医疗卫生以及生活服务等各行各业，我们用机器人去完成那些危险性高的、环境恶劣有害健康的、繁重的或精确的、总之人们难以胜任的工作。可以相信，二十一世纪机器人将对人类社会的发展和进步，产生更加深远的影响。本文以上海广茂达电子信息有限公司产品——能力风暴个人机器人为例，简要介绍单片机在智能机器人中的应用。能力风暴个人机器人是一种靠两个轮子移动的个人机器人，它以单片机为核心，输入由传感器检测、经‘电子线路放大、滤波、整形和线性化处理后的现场信息，单片机根据事先编制的程序，对输入信息进行分析、比较、判断，然后输出相应数据，控制和驱动执行机构，使机器人实现各种行为动作。一、现场信号的检测与处理机器人可以按事先设计的轨迹移动，也可以由机器人在移动过程中自主决策：每当碰到障碍物或即将碰到障碍物时立即改变方向移动，避免与障碍物发生碰撞。为实现上述功能，机器人采用以下几种常用传感器：1．光电编码器光电编码器是用来检测机器人位移的传感器，它使机器人能按预先设计的轨迹移动。光电编码器由码盘和光电编码模块组成。其中码盘是固定在机器人移动轮子内侧的圆盘，它被分成黑白相间的66等分，而光电编码模块上有红外发射和接收装置，红外发射装置发出的红外光，照到码盘上时，由于码盘上的白色部分对红外光反射强烈，反之黑色部分将红外光大部分吸收，这样光电编码模块的红外接收装置便将码盘反馈回来的强弱光线转换成一个脉冲序列，轮子旋转一圈，红外接收装置将产生33个脉冲，因此，机器人移动的距离S=3．14×轮子直径×脉冲效／33。单片机根据从光电编码器输入的脉冲效，可以控制机器人在某个方向上移动的距离。2．碰撞传感器个人机器人也可在移动过程中自主决策，每当碰障碍物时，立即改变移动方向。碰撞传感器是机器人用来感知碰撞信息的传感器。碰撞传感器由碰撞环和四个碰撞开关组成。每当机器人在某个方向上碰到障碍物时，碰撞环受力使该方向上的碰撞开关闭合，碰撞传感器能感知来自前、后、左、右、前右、前左、后右、后左8个方向上的碰撞信息，碰撞开关将这些信息转换成电压信号输入单片机的模拟输入端口。3．红外传感器如果希望个人机器人在即将碰上障碍物时，就改变移动方向，那么红外传感器就用来感知与个人机器人有一定距离障碍物的传感器。红外传感器由位于机器人前面的左右两个红外发射装置和位于中间的一个红外接收模块组成，检测时，先关闭左右两个红外发射装置，让红外接收模块先接收一次信息，然后启动左发射装置，再接收第二次，与第一次接收到的信息进行比较，判断左前方是否有障碍物，同样再按上述步骤启动右发射装置，接收第三次信息，与第一次比较，判断右前方是否有障碍物，正前方是否有障碍物。由于红外传感器是利用障碍物上反射的红外光信号进行检测的，因此假如遇到的障碍物颜色太深或面积太小，将使红外光反射信号太弱，而导致无法正确检测。红外传感器的接收模块中除有接收装置外，还包括信号放大、滤波、整形等电子线路，它的输出信号可直接送单片机的模拟输入端口。4．...
