机器人擂台赛遥控车方案书设计报告汇总

1、擂台机器人设计方案队名：飞车党作品各称：肇事者成员：区志行王龙波王育龙曾子健2011年11月6日1 .引言：随着科学的发展，在未来的几十年，大部分人类的体力劳动必将为智能机器人所替代，并且在抢险救灾、太空开发、资源探测等领域将发挥不可替代的作用。而机器人擂台赛是一个加强学术交流，互相提高的非常好的平台，因为只有实践才能出真知，只有勇于探索才可能有创新。基于51单片机设计的机器人能根据摇控接收模块的信号来控制电机正反转及快慢，从而制机器人的运动，并且机器人上的红外测距传感器还能判断对手的方位。2 .擂台机器人硬件组成.擂台机器人由机械和电控系统两部分组成。2.1 机械载体：用一种简单的车模装置，

2、采用左右两轮分别驱动，前后轮采用万向轮的车体设计，如下图：2.2 电控系统：主要由电源供应模块、摇控模块、红外测距传感器、电机驱动模块、蜂鸣器提示模块等五部分构成，如2.21主控模块：单片机是整个智能循迹小车的核心，控制所有模块。本系统采用STC89S52它是一种低功耗、高性能，CMOS位微控制器，具有86节在系统可编程FLASI#储器，使用ST虫司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C5甘旨令和引脚完全兼容。片上FLASHfc许程序存储器在系统可编程，亦使用常规编程器。主控模块如图2所示，支持上电和按键复位U13S-=TEXT=33中: I 上 X彳 0k -：TEXT> C2T1

3、C3 10uF卫居I 41-1P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5PO.B/ADBR5TP0.7/AD7P2.0/AAP2.17A9P2.2/A10PSEhlP2.3/A1 1ALEP2.4/A12EA-P2.57A13P2.6/A14P2.7/A15P1 .02P3.0/RXDP1 .1 /T2EXP1 .2P3.1 JTXDP3.2NT0PI .3P3.3/1NT1P1 .4P3.47T0Pl .SF3.5/T1P1 .8P3.6A/VRP1 .7P3.7/RD1UI 二LiLc.-LI322.22电源模块电源模块采用了两种供电方式，在

4、程序调试下载阶段采用了来自PO的USBg口供电，在机器人行驶的时候采用12V的锂电池供电。电源通过7805稳压块稳压，1n林口102电容进行滤波，输出5v对单片机及L29峨电，如下图所示。Q ZO2.23电机驱动模块：左右两轮采用L298W动的减速直流电机带动。L298是驱动二相和四相直流电机的专用芯片，内含TT皿辑电平信号，可驱动36V、2蛆下的电机。L298可驱动两个电机，3、6和l1、14脚之间分别接2个电机。2、7、10、15脚接输入控制电平，控制电机的两个HW的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准正反转，EN1、EN芨控制使能端，控制电机的停转，并且把方向相反的led灯并接在电机两旁

5、，可以方便地判断电机正反转状态，如下图I2vA101211INI VCCIN 2IN3IN4ENAENBOLTOLT2OUB15SENSASENS8OUT4GNDL298<TEXT>i-：L298的逻辑功能下表所示ENA(B)IN1(3)IN2(4)电机状态HHH前进HLL后退HHLHLH右转单片机通过输出二组PW陵来控制电机的正反转。控制方法与控制电路都比较简单，2、7脚控制第一个电机的方向，输入的ENl控制第一个电机的速度；10,15脚控制第二个电机的方向，输入的EN2空制第二个电机的速度。本方案决定采用基于PTR8000NRF905£线摇控模块，基点为三频段收发合一

6、，工作频率为国际通用的IS丽433/868/915MHzGMSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合采用DSS+PL频率合成技术，频率稳定性极好灵敏度高，达到-100dBm低工作电压（2.7V）,功耗小，待机状态仅为1uA,可满足低功耗设备的要求最大发射功率达+10dBm具有多个频道（最多170个以上），特别满足需要多信道工作的特殊场合工作速率最高可达76.8Kbps外围元件最少（仅10个），基本无需调试。由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计，使用无需申请许可证，开阔地的使用距离最远可达1000米。具有很强的优越性。模块如下图：Ptr8000引脚图:接口电路管脚说明管脚名称管脚功能说明

7、11VCC电源电源+333.6VDC2TX_EN数字输入TX_EN=1TX模式TX_EN=0RX模式3TRK_CE数字输入使能芯片发射皿接廊4PWR_UP数字输入芯片上电5uCLK时钟榆出本模块淡脚废弃不用，向后兼容6CD数字输出载波检测7AM数字输州地址匹配8DR数字输出接收或发射数据完成9MISOSPI接口SPI输出10MOSISPI接口SPI输入11SCKSP1时钟5PI时钟12C5NSPI使能SPI使能13GND地接地14GND地接地1它通过TRX-EN,PWR,TRX-CE控制其工作模式。其真值如表1:表1PTB8000的工作模式PWRTRX_CEIX一CE工作模式0XX掉电和SPI

8、编程模式10X待机和SPI编程模式110接收1111发射在本设计中，单片机STC89C52单片机。由于本单片机不具备SPI接口，所以要利用软件模拟SPI接口来实现单片机与PTR8000之间的通信。当PTR8000发射数据时，它会自动加入前导码及CRC码校验，完成数据打包。AT89C51将接收机地址和有效数据写入PTR8000，并启动数据发射。当PTR8000处于接收状态时，不断负责载波信号的检测、地址匹配和数据包的解码和接收。当检测到同一频段的载波时，CD置为高电平。当检测到一个匹配的地址时，AM置为高电平。这时PTR800的部的RF905芯片进行CRC检验操作，若CRC检验通过，则说明接收到

9、的是一个正确的数据包，DR被置为高电平。STC89C52单片机检测到DRt电平后，将PTR80001为待机模式，STC89C52单片机通过SPI接口读取接收到的数据（这里只是简单说明基工作原理，具体要通过编程来实现）。2.25红外测距传感器:本设计采用红外测距传感器GP2Y0A21YKO在要特点介绍：GP2Y0A21YKOF日本夏普公司推出的一款性价比高、最常用的红外测距传感器、其与GP2D12M量射程相同，但探测面积略有增加，可用来对物体的距离进行测量，实现轮式机器人的避障功能。它不但体积小、功耗低、价格便宜，而且测距效果好，探测距离：10-80cm,I工作电压：4.5-5.5V,I标准电流消耗：33-40|mA输出量：模拟信号输出，输出电压和探测距离成反比例。实物如右图：通过合理地设置检测阀值及灰度，不但可以检测到擂台边缘，还可以检测到敌方的存在，将反馈的电压交给单片机处理，进而控制电机，使机器人做出相应的反