基于火焰?zhèn)鞲衅鹘M的簡易機器人設(shè)計說明.

1、溫州中學(xué)自主足球機器人系統(tǒng)21.2.3.基于火焰?zhèn)鞲衅鹘M的簡易機器人設(shè)計說明一、文檔概要本文檔是對溫州中學(xué)自主足球機器人系統(tǒng)攻防機器人硬件架構(gòu)簡易原型的說明。 該原型基于火焰?zhèn)鞲衅鹘M的原型構(gòu)建。該原型可獨立工作、可外接傳感器、可代替機器人廠商提供的控制板。該原型具備可擴展性，通過軟件及外圍硬件的擴充，可適應(yīng)更多功能的需要。 本文檔最后修訂于 2010年3月25日?；诨鹧?zhèn)鞲衅鹘M的簡易機器人可代替機器人廠商提供的硬件。1.2.3.4.5.6.二、設(shè)計說明本原型通過光敏接收管，接收來自各個方向的熱光源光強度，來定位發(fā)光球體。 本原型通過PWM輸出控制電機運轉(zhuǎn)。本原型通過用戶編寫應(yīng)用程序，實現(xiàn)機器

2、人的智能動作。本原型由單片機、模擬復(fù)用器、光敏接收管以及周邊器件組成。單片機：Atmel公司的ATmega32單片機，外部8MHz晶振。 模擬復(fù)用器：8選1開關(guān)，STMicroelectronics (意法半導(dǎo)體)公司的 芯片或其余兼容的通用芯片。光敏接收管：工作波長包含700-840nm的光敏接收管。接口： SPI 接口、TWI 接口、JTAG 接口。1.2.3.4.a)b)HCF40515.C)d)火焰?zhèn)鞲衅鹘M連接說明a)采用控制板與傳感器分離的設(shè)計。每個傳感器上安裝一個模擬開關(guān)以及外接收管。傳感器板的組成：8選1模擬開關(guān)、8個紅外接收管、濾波電容、電阻、插針。電容、電阻均用 0805封裝

3、的貼片元件。傳感器板的接口 ：引出 5/6線接口。5線接口為：電源、地以及三條地址選擇 線。6線接口比5線接口多出個輸出口。傳感器應(yīng)用時，可以兩兩間通過5針接口相連接。每個傳感器通過1線與控制板相連接?？刂瓢宓慕M成：單片機、晶振電路、復(fù)位電路、ADC穩(wěn)定電路、|2C接口上拉電阻。電容、電阻均使用貼片元件。周邊器件連接說明a) 周邊器件還包括：供電電源板、電機驅(qū)動器、電機、電池等。b) 周邊器件通過火焰?zhèn)鞲衅鹘M控制板預(yù)留的接口連接：預(yù)留的SPI接口用于連接驅(qū)動板，預(yù)留的TWI接口配置為主模式來連接其余TWI器件。預(yù)留的擴展 9線通用10接口用于連接以調(diào)試為目的的無線遙控以及超聲波傳感器等需要數(shù)

4、字IO 口的器件。三、設(shè)計文檔1. 參考的電路連接方法。2. 參考的驅(qū)動程序代碼。四、測試說明8個紅6.b)C)d)接口使用JTAG仿真器檢查控制板是否工作正常、是否能正確返回模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)果。 使用示波器觀察PWM輸出波形是否正常。使用串口調(diào)試工具觀察運行時返回值。溫州中學(xué)自主足球機器人系統(tǒng)4五、復(fù)審結(jié)論 經(jīng)測試，火焰?zhèn)鞲衅鹘M各功能正常。經(jīng)測試，電機驅(qū)動功能正常。經(jīng)測試，通用10 口工作正常，TWI接口工作正常?？捎糜谝院蟮臄U展。 其余結(jié)論見火焰?zhèn)鞲衅鹘M設(shè)計說明。1.2.3.4.六、使用說明1.接線方法a)b)c)d)e)f)以不干膠標(biāo)簽的2為上方、4為下方觀察控制板。左上角標(biāo)注著SPI字樣

5、的4針接口用于連接電機驅(qū)動板。根據(jù)我們選擇的型號，SPI 處從上往下數(shù)，分別為 ALPWM、ARPWM、BLPWM、BRPWM。 左側(cè)DC處為穩(wěn)壓后的電源入口，上正下負(fù)。左下角標(biāo)注著 SPI字樣的9針接口為通用IO 口。第一針用于以調(diào)試為目的的 無線遙控。連接至無線遙控模塊的接收有效腳。其余可作以后的擴展需要。左上角標(biāo)注著FBUS字樣的5針接口用于連接火焰?zhèn)鞲衅鹘M傳感器板。從右到左分別為V/G/A/B/C。右上角標(biāo)注著ADCIN1字樣的8針接口為模擬輸入口。前 組傳感器板的信號線。按 1、2、3、4的順序接4個方向的 傳感器板。VCC、GND接電源即可。4針接火焰?zhèn)鞲衅?片火焰?zhèn)鞲衅鹘M2.3.

6、g)其余請參考火焰?zhèn)鞲衅鹘M設(shè)計說明的使用說明。驅(qū)動程序說明：a)b)c)d)e)考慮到ATmega32芯片沒有足夠的定時器資源來輸出PWM配模擬PWM的方法產(chǎn)生波形。用于 運行 運行 運行波形，采用中斷匹8位定時器0用于A組(左側(cè))、8位定時器2 B組(右側(cè))，匹配時置高電平、溢出時清零。initDriver()初始化驅(qū)動器。initADC()初始化模數(shù)轉(zhuǎn)換器和復(fù)眼總線。initRF()初始化用于調(diào)試的無線遙控。motorL 、motorR 為電機驅(qū)動調(diào)速函數(shù)。motorL(FORWARD, 255)表示將左側(cè)電機向前全速運轉(zhuǎn)、motorL(REVERSE, 100) 向后以100/255 的

7、有效時間運轉(zhuǎn)。若速度為 0即 為殺U車。f)g)h)i)testRFsetAddradcCharadcInt用于檢測調(diào)試的無線遙控是否被按下。非0值表示被按下。表示選擇火焰?zhèn)鞲衅鹘M傳感器板的某個端口。返回模數(shù)轉(zhuǎn)換器的值，范圍0255。返回模數(shù)轉(zhuǎn)換器的值，范圍01023。七、參考驅(qū)動程序代碼頭文件#p ragma once#include <avr/io.h>#include <avr/interr up t.h>#include <stdint.h>#include <util/delay.h>#define FORWARD 0#define R

8、EVERSE 1#define MAXS PD 0xFA:QdSXVIAl = Pds (QdSXVIAl < pds) i!(pds Cgnuin廠giu!n)yjoiOLU p!0/9 » I =1 a丄dOd 冷 >> L = vinoLUMd 9SQ p» I =1 a丄dOd ：g » L = vinoLUMd (adVAAdOd = PJP) i!Rds = 0 心00:QdSXVIAl = pds (QdSXVIAl < Pds)(pds Cgnuin廠giu!n)iJ0i0LU p!0/:ainoLUMd- =E a丄dOd

9、 9SQ :ainoLUMd =1 a 丄占 Od (0000X0 = aidOO) i!MnoLUMd=E a丄占Od 9SQ :VinoLUMd =1 a 丄占 Od (0000X0 = VldOO) i!(Q9/廠弘0 心 3I/II 丄)ESI:ainoLUMd =1 a 丄占 Od(Q9/pdl/IOO"心 3I/II 丄)ESI:VinoLUMd =1 a 丄占 Od:ainoLUMd 'wnOLUMd Cgiuin9pnpu!#：()OaVI!U! P!OA ：(|9UUBqo 廠giU!n)lUQpe lui ：(|9UUBqo ipU!n)JBL|OOpe

10、Cgiuin ：(JPPB r8IU!n)jppvi9S P!OA：()zldl!U! P!OA ：()zldlS9i Slum：()J9A!Jai!U! P!OA t(pds Cgiuin廠giu!n)yjoiOLU p!O/ t(pds Csiuin 'Qjp i-giu!n)-|joiOLU p!O/S呀翌Yirw遐舌豐目煮出溫州中學(xué)自主足球機器人系統(tǒng)6OCR1B = spd;if (drct = FORWARD) p wmOutB = 1 << 7;P ORTB |= 1 << 6; else p wmOutB = 1 << 6;P ORTB

11、 |= 1 << 7; void initDriver()P ORTB |= 0xF0;DDRB |= 0xF0; TCCR1A = 0x00;TCCR1B = 0x01; TIMSK = 0x1C;motorL(FORWARD, 0); motorR(FORWARD, 0);sei(); uint8_t testRF()return P INB & (1 << 3); void initRF()DDRB &=(1 << 3);P ORTB &=(1 << 3); /internal pullup disabled con

12、st uint8_t seq8 = 5,7,6,4,2,1,0,3;void setAddr(uint8_t addr) / addr in 1,8 addr-= 1;P ORTB |= seqaddr;_delay_us(20); uint8_t adcChar(uint8_t channel)uint8_t rtn;ADMUX = 0x40 | (1 << ADLAR) | (channel & 0x07);ADCSRA |= 1 << ADSC;while (1 << ADSC) & ADCSRA);rtn = ADCH;return rtn; int adclnt(uint8_t channel)int rtn = 0;ADMUX = 0x40 | (channel & 0x07);ADCSRA |= 1 << ADSC;while (1 &