第2章 能力风暴机器人的结构

1、第二章 能力风暴机器人的结构(综述)n打开包装箱，里面有：能力风暴机器人一台，串口通信线一根，充电器一只。n小心地拿出机器人，放在桌子上。n机器人下部的碰撞环是柔性部件，拿的时候要小心，尽量不要接触碰撞环。n拿机器人的姿势如图 (a) 所示。图 (b) 的拿法要避免，否则会使碰撞传感器失灵。n 连接能力风暴n接线。接线。取出串口连接线，一头接在机器人的下载插口，另一头接PC机机箱后的9针串口。记住：不要带电插拔。n打开能力风暴的主开关。打开能力风暴的主开关。注意：能力风暴可能开机就运动，请把它托在手上，不要让它从高处摔下来。连接能力风暴n按下机器人的电源开关，您会听到“嘟”的一声，同时绿色电源

2、指示灯亮，说明电源开关已经打开，机器人的电源接通了。这时可看到机器人液晶显示屏上出现“ASOS2002 Grandar Ability Storms”的字样，并且液晶屏右下角有“太极图”在跳动。n如果看不到“太极图”跳动，则说明机器人里没有了操作系统ASOS，请您为机器人下载操作系统 检测是否连接成功检测是否连接成功n如果程序不能正常下载，可能有以下6个方面的原因：n1）能力风暴的主开关未打开。 2）电池电压不足。 3）机器人型号设置不正确。n4）该串口硬件有问题。n5）能力风暴操作系统被破坏。n6）串口线头过松，接触不好。 检测能力风暴n下载自检程序selftest.jc。n自检项目。给机器

3、人检查身体，共有九个项目，如下表所示：n 逐项检查 n按下机器人的运行键，机器人就开始自检了，LCD 液晶屏上显示“AS-UII Inteligent Robot Test”，紧接着就开始了第一个自检项目：n1）检查 LCD 液晶屏nLCD 液晶显示屏安装在机器人的外壳上，作用是显示各种信息，便于了解程序执行中的情况。显示屏可以显示 162 个字符（每行 16 个字符，共 2 行），机器人与我们之间的交流可以通过显示屏反映出来。显示屏可以告诉您机器人运行的信息，这一点在以后调试程序时尤其显得重要。自检开始后，LCD 显示屏标明的测试项目为“Now Test NO.1”，接着提示“LCD Tes

4、t”,然后就开始显示字符，如数字、符号、字母等。注意观察 LCD 显示屏有没有出现黑屏(出现整排兰色条纹)或无字符等现象，如果没有，说明机器人的 LCD显示屏是正常的。n2）喇叭检测n第二次按下“运行”键，机器人就开始了第二项检查工作，LCD显示屏标明的测试项目为“Now Test NO.2”，接着提示“Piezo Test”,请注意听机器人是否在为你“唱歌”，声音是否清晰响亮。机器人是用喇叭发声，喇叭是机器人的“嘴巴”，它装在主板上。显示屏上的数字会伴随着机器人的声音不断变化，显示的数字是机器人发出的声音频率。音调越高，显示的数字就越大。 n3）光敏检测n机器人的光敏传感器安装在外壳上，两只

5、光敏传感器一左一右，用来识别外界光线的强弱。再按一下“运行”键，机器人就开始了第三项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.3”，其后在 LCD 上有类似“Photo L242 R248”的提示，其中 L 表示“左光敏”，R 表示“右光敏”，字母后面的数字表示机器人检测到的光线强度值。随着光强的不同，光敏传感器的感应数值也不同，其变化范围为 0255。光强越弱，数值越大，光强越强，数值越小。在相同光强条件下，左右两边光敏传感器的数值偏差应当小于 10。 n4）红外检测 n红外传感系统也安装在机器人的外壳上，左右两侧一边一只红外发射管，中间一只红外接收模块。红外传感器的作用是检

6、测机器人前方、左前方、右前方是否有障碍物。再按下“运行”键，机器人就开始了第四项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.4”，其后在 LCD 出现“IR Test”提示。刚出厂时，红外检测的距离设置在 30cm 左右。将 A4 纸大小的障碍物分别放在机器人的正前方、左侧、右侧时，观察 LCD 的变化。n5）话筒检测 n再按一下“运行”键，机器人就开始了第五项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.5”，其后出现“Microphone Test”提示。对着 AS-U的话筒槽孔（蜂窝状小孔）说话，看 LCD 上的“”号是否增加。 n6）检测碰撞传感器 n机器人的

7、碰撞传感器，相当于我们人类的触觉。它虽然只用了四只碰撞传感器，却能感知全身碰撞的方位。再按一下“运行”键，机器人就开始了第六项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.6”，其后出现“Bumper Test”字样。当你用手从不同方向触动碰撞环时，LCD 就会相应地显示出机器人受到碰撞的方向： n用手从正前方挤压碰撞环，LCD 显示屏上显示“Front”； n用手从正后方挤压碰撞环，LCD 显示屏上显示“Back”； n你也可以试试其他方向，如左、右、左前、右前、左后、右后n方等。 7）检测运动系统 n再把机器人放到开阔的平地上（有 2 米2 米大小即可），按一下“运行”键，n机

8、器人就开始第七项检查工作。液晶屏标明的测试项目为“Now Test NO.7”，接着提示“Motor Test”，其后机器人将会移动、转弯，同时在 LCD 上显示机器人移动的累计“距离”和瞬时电机转速。如： nMotor 30 L 100 nTest 31 R 100 n表示左电机速度 100，右电机速度 100，左轮转过 30 个单位，右轮转过 31 个单位。n 可能碰到的问题： n 1) 机器人运动突然停止，可能是机器人电量不足，请给机 器人充电。 n 2) 另外，注意不要让机器人运动时顶住障碍物，否则会造 成电机堵转，容易损坏驱动芯片。 n8）检测光电编码器 n第七项检测完成后，把机器人

9、从地上拿起来，再按一下“运行”n键，机器人就开始了第八项检查工作，LCD 标明的测试项目为“Now Test NO.8”，接着提示“Encoders Test”。机器人的轮子每转动 1 圈，码盘也随着转动 1 圈，LCD 上显示的光电编码器的计数值约等于 33。即轮子转动 1 周，光电计数为 33。我们可以用手分别转动左、右两侧的轮子，观察显示屏上的数字变化情况。n9）检测扩展电机 n再按一下运行键，显示屏标明的测试项目为“Test No.9”，接着提示“DC Motor 3”，这时就开始检测扩展电机了。扩展电机通常接在机器人主板的 MDCA3 接口上。此项检测在此不多介绍，我们只要知道有这项

10、功能就行了。n自检程序全部完成后，按一下复位键，机器人就会停止运行。最后关闭电源开关。也可以不按复位键，直接关闭电源开关。 自检程序selftest.jcn/* Definitions of the registers in the MC68HC11E1 */nint porta = 0 x1000;nint pioc = 0 x1002;nint portc = 0 x1003;nint portb = 0 x1004;nint portcl = 0 x1005;nint ddrc = 0 x1007;nint portd = 0 x1008;nint ddrd = 0 x1009;nint

11、 porte = 0 x100A;nint cforce = 0 x100B;nint oc1m = 0 x100C;nint oc1d = 0 x100D;nint tcnt = 0 x100E;nint tic1 = 0 x1010;nint tic2 = 0 x1012;nint tic3 = 0 x1014;nint toc1 = 0 x1016;nint toc2 = 0 x1018;nint toc3 = 0 x101A;nint toc4 = 0 x101C;nint toc5 = 0 x101E;nint tctl1 = 0 x1020;nint tctl2 = 0 x1021

12、;nint tmsk1 = 0 x1022;nint tflg1 = 0 x1023;nint tmsk2 = 0 x1024;nint tflg2 = 0 x1025;nint pactl = 0 x1026;nint pacnt = 0 x1027;nint spcr = 0 x1028;nint spsr = 0 x1029;nint spdr = 0 x102A;nint baud = 0 x102B;nint sccr1 = 0 x102C;nint sccr2 = 0 x102D;nint scsr = 0 x102E;nint scdr = 0 x102F;nint adctl

13、= 0 x1030;nint adr1 = 0 x1031;nint adr2 = 0 x1032;nint adr3 = 0 x1033;nint adr4 = 0 x1034;nint option = 0 x1039;nint coprst = 0 x103A;nint pprog = 0 x103B;nint hprio = 0 x103C;nint init = 0 x103D;nint test1 = 0 x103E;nint config = 0 x103F;n/* Fundamental freq of this octave. Ohters: 220, 440, 880, 1

14、760 */nfloat octave = 440.0;nfloat a0 = octave * 1.000;nfloat b0 = (octave * 1.143);nfloat c = (octave * 1.218);nfloat d = (octave * 1.375);nfloat e = (octave * 1.542);nfloat f = (octave * 1.628);nfloat g = (octave * 1.810);nfloat a = (octave * 2.000);nfloat b = (octave * 2.0 * 1.143);nfloat c2 = (o

15、ctave * 2.0 * 1.218);n/* Note times: q - quarter, h - half, w - whole */nfloat tempo = 0.25;/* Duration of a quarter note */nfloat q = tempo;/* Quarter note */nfloat h = (2.0 * tempo);/* Half note */nfloat dh = (3.0 * tempo);/* Dotted half */nint note_display = 0;/* Global chooses whether to display

16、 note or not */nvoid note(float freq, float dur)n if (note_display)n printf(Piezo Test freq%fn, freq);n tone(freq,dur);n nvoid speaker()n note(c,q);n note(f,h); n note(g,q); n note(a,h);n note(g,dh);n note(e,5.0 * q);nn/* Piezo test */nvoid piezo_test()n int ctr = 0;n while (1)n printf( n);n ctr+;n

17、note_display = 1;/* Enable note frequency display */n speaker();n note_display = 0;/* Disable display */n n/* LCD test - should exercise all characters at all positions (but dosent for now) */nvoid lcd_test()n int j;n int chr = 32;n printf(nLCD Testn);n sleep (1.5);n while(1)n for (j = 1; j 4) + (1

18、& (val 3);/* Divide with round off */n for (j = 1; j);n for (j = blks; j 16; j+)n printf(-);nn/* Microphone test */nvoid mic_test()n int sum, i;n while (1)n sum = 0; /* Collect some samples */n for (i = 0; i 5 );/* Divide by 64 to average samples and multiply by */n printf(Microphone Testn); /*

19、2 to convert therm() range from 128 to 256 */n nn/* IR Test */nvoid ir_test()n int ir_val;n while (1)n ir_val = ir_detector();n if (ir_val = 0)nprintf( );/* Clear */n else if (ir_val = 4)nprintf( );/* Both */n else if (ir_val = 1)n printf( ); /* Right */n printf(IR Testn);n sleep(0.35);n n/* Print a

20、 3 digit 8-bit integer that takes up exactly 3 characters */nvoid p_byte(int val)n if (val 10) printf( %d, val); /* .n */n else if (val : 4 */n/* : -6 */n/* therm_diff is for displaying the difference between two quantities */nvoid therm_diff (int val)n if (val = 0)n printf( );/* Zero */n else if (v

21、al -8)n printf(%c ,127);/* Less than -8 */n else if (val 0)n repeat_char(32,8 + val);/* 32 = space */n repeat_char(60,abs(val);/* 60 = 8)n printf( %c,126);/* More than +8 */n elsen printf( );n repeat_char(62,val);n repeat_char(32,8 - val);n n/*photo test*/nvoid photo_test()n int pc_left, pc_right;n

22、while(1)n pc_left = photo(1);n pc_right = photo(2);n therm_diff(pc_left - pc_right);/* Diff thermometer points toward brighter light */n printf(Photo L); p_byte(pc_left);n printf( R); p_byte(pc_right); printf( n);n sleep(0.25);n nn/* Motor Test n 0123456789ABCDEFn Motor cc L vvvv Where cc is the num

23、ber of clicks during the past intervaln Test cc R vvvv* and vvvv is the commanded velocity (as a percentage of max)n*/n/* Count the number of digits in an integer (negative numbers add 1 for - sign) */nint digits(int signed_val)n int digs, val;n val = abs(signed_val);n if (val 100)n if (val 10)ndigs

24、 = 1;n else digs = 2; n else if (val 10000)n if (val = 0)n return digs;n else return (digs + 1);nn/* Print character ch, rep times */nvoid repeat_char(int ch, int rep)n int j = 0;n for (j = 0; j = cols)n printf(%d, val);/* May not be possible to print in required number of cols */n elsen repeat_char

25、(32,cols - digs);n printf(%d,val); nnvoid display_mot_test(int lvel, int rvel)n printf(Motor ); printn(rotation(1),2); printf( L ); printn(lvel,4); printf( );n printf(Test ); printn(rotation(2),2); printf( R ); printn(rvel,4); printf( );n printf( n);nnvoid set_show_motors(int left, int right)n motor

26、(1, left);n motor(2, right);n display_mot_test(left, right);nnvoid motor_test()n int i;n float interval = 0.4;n init_motors();n rotation(1);n rotation(2);n while(1)n n for (i = 0; i = 200; i = i + 10)/* Reverse direction while spinning */n set_show_motors(100 - i), (100 - i); wait(0.05); n stop();wa

27、it(0.5);n for (i = 0; i 9) | (test_number 1) test_number = 1;n printf(AS-UII Intelligent Robot Testn);n wait(1.5);n printf(Push RUN to nexttestn);n wait(1.5);n printf(n);n printf(Now test No.%d ,test_number);n for( i = 0; i ); n printf(n);nwhile(1)n nif(!run_keyflag) run_keyflag = runbutton();nwait(

28、0.2);nif(run_keyflag & !runbutton() run_keyflag = 2;nif(run_keyflag = 2)n run_keyflag = 0; nif(pid)n kill_process(pid); test_number +;n if (test_number 9) | (test_number 1) test_number = 1;n bit_clear(0 x1000, 8);bit_clear(0 x1020, 0b00000001); bit_clear(0 x100c,0 x60);n printf(n);n printf(Now t

29、est No.%d ,test_number);n for( i = 0; i ); n printf(n);n nif(test_number = 1)n pid=start_process(lcd_test();n else if (test_number = 2)n pid=start_process(piezo_test(); nelse if (test_number = 3)n pid=start_process(photo_test();nelse if (test_number = 4)n pid=start_process(ir_test();nelse if (test_n

30、umber = 5)n pid=start_process(mic_test();nelse if (test_number = 6)n pid=start_process(bumper_test();nelse if (test_number = 7)n pid=start_process(motor_test();nelse if (test_number = 8)n pid=start_process(encoder_test();nelse if (test_number = 9)n pid=start_process(dcmotor3_test();n nn几种常用的操作n如何更新操

31、作系统 n如何为机器人配置型号 n如何给机器人充电 n如何下载自检程序 n如何下载当前程序 n如何正确使用“复位/ASOS”按钮 n如何让机器人走的直线更好 机器人的构成的三大要素能力风暴机器人对信息的处理过程：五种传感器，使它能象人一样，有了视觉、听觉、触觉等感觉器官；然后这些 “感觉器官”将感觉到的外界信号送给机器人的大脑微控制器；微控制器根据装载的JC程序进行思维，最后由执行器来执行相应的动作。 机器人的身体结构n控制部分：机器人的核心组成部分，包括主板和控制按键1.主板:由很多电子元器件组成，跟人的大脑一样，主要完成接收信息、处理信息、和发出指令等。2.控制按键：机器人的运行控制部件。

32、包括开关按钮、电源指示灯、充电指示灯、充电口、下载口、复位/ASOS按钮、运行键、通信指示灯n传感器部分：包括五种基本的传感器（P10）n执行部分：扬声器、LCD、主动轮及其驱动机构、从动轮、直流电机前后后前4只碰撞传感器2只红外传感器2只光敏传感器2只光电编码器1只麦克风外部存储器单片机稳压与低电压复位系统2只直流电机LCD喇叭1只直流电机或伺服电机电机驱动喇叭驱动直流驱动BUS各种外部扩展卡ASBUS总线串口通讯PC微控制器n拥有8个模拟口,5个输入捕捉,3个输出, 16位地址，8位数据总线，串口，以及4个通用I/O。n68HC11具有自下载功能，既可用于开发高层应用软件，又便于开发底层驱

33、动，还能交互调试n微控制器68HC11由CPU、片内存储器、定时器系统、串行口、A/D、并行I/O口、中断和复位系统组成。（原理结构图参见P34）PORT A：PA0-PA2输入捕捉通道（input capture IC） PA3-PA6输出比较通道（output compare OC） PA7通用的I/O口能力风暴机器人中：光电编码器利用PA0,PA7口捕 捉计码盘信号; 直流电机驱动采用PA5,PA6发出 PWM信号； 喇叭由PA3控制。PORT B：端口功能受68HC11E的工作模式的影响，单独工作模式下，提供普通的8条输出信号通道，扩展工作模式下，提供8位地址通道。能力风暴机器人中：P

34、ORT B与PORT C提供16条地址线， PORT B做为地址的高8位。PORT C：单独工作模式下，提供普通的8条输入/输出信号通道，扩展工作模式下，提供8位地址/数据复合通道。能力风暴机器人中：PORT B与PORT C提供16条地址线，8条数据线（PORT C做为地址的低8位，地址/数据时分多用） PORT D：PD0-PD1作为串行通信口（SCI），PD2-PD5 串行外设接口（SPI）； 能力风暴机器人中：用PD0，PD1 与PC机进行通信； PD0(RXD)接收数据； PD1(TXD)发送数据。红外传感器：利用PD2，PD3设置发光二极管的状态；直流电机：利用PD4，PD5给驱动

35、电机芯片提供输入脉冲。 PORT E：A/D口 能力风暴机器人中：光敏传感器利用PE0，PE1口采集光敏电阻上的电压值； 麦克风利用PE2口采集电压值； 碰撞传感器利用PE3口采集电压值； 红外传感器利用PE4口采集红外探测器的当前值； 外部存储器外部存储器n机器人扩展了32KB的低功耗静态RAM,其优点是既有静态RAM的速度和方便(70 ns),又有E2PROM或Flash ROM的掉电不丢失性,从而能令程序和数据合用一个芯片。AS62256写入的数据可保存10年以上,同时具有可靠的上电、掉电、强静电等数据保护功能。(1)存储体(2)地址译码器(3)数据缓冲器(4)控制逻辑电路62256引脚

36、图选址和并行口扩展n32KRAM用了A0-A14共15根地址线，构成32K的地址空间，A15为高电平时，和E、RESET等信号复合片选32KRAM;n32KRAM的地址空间为0X8000-0XFFFF。另一根地址线A15和其余地址线及读/写 线复合扩展4个输入控制线，4个输出控制线。nOX4000-0X4FFF：OS0（写操作） 、ISO（读操作）n0X5000-0X5FFF：OS1（写操作） 、IS1（读操作）n0X6000-0X6FFF：0S2（写操作） 、IS2（读操作）n0X7000-0X7FFF：OS3（写操作） 、IS3（读操作）复位系统和电源复位系统和电源n计算机有多种复位方式:

37、上电自动复位、外部RE-SET复位、看门狗复位(软件工作不正常时)、时钟监视复位。机器人采用前两种复位方式。n电源：机器人底盘下安装有电池。满电压8.4V，额定工作电压7.2V，最低工作电压5V。采用的是锂电池，没有记忆和充爆问题。机器人的传动机构n齿轮传动机构：将齿轮作为主要传动件的传动机构。工作时，首先有一只主动轮先动起来，转动过程中与另一个从动轮的齿一个一个的咬和下去，这个与它咬和的齿轮也会跟着旋转，这样运动主动轮传递到从动轮。n传动类型示意图参见P13齿轮箱n齿轮箱里的传动系统采用多级传动。如果采用一级传动，为了改变速度，就必须一个齿轮很小，一个齿轮很大，这样不仅会造成空间上的浪费，并

38、且对小齿轮性能指标的要求也很高，所以，为了达到一定的传动比，节省空间，采用多级传动，一级一级的改变速度，直到将输出轴的速度调整到所需要的指标。齿轮箱结构图P14机器人的动力n电动机：电动机是以电为原动力产生机械旋转动力的装置。机器人的动力来源于位于机器人底盘内的电池，电池提供电能，电动机则将电能转化为动能。n直流电机：电动机依靠直流电源工作，称为直流电机。直流电机将轴的旋转运动输入到齿轮箱，然后齿轮箱的输出轴控制轮子转动，从而驱动机器人运动。机器人的驱动方式n差动驱动方式：是指将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动。当我们把两个电机的运动合成为一个运动时，这就成了差动运动。（参见P16-17

39、） n问题：为什么要采用差动驱动方式？如何进行差动驱动方式？执行器n直流电机n液晶显示器n喇叭n可扩展其它执行器。例如再扩展一个直流电机，驱动灭火风扇装置；安装伺服电机来驱动机械手，让机器人取东西等等。基本的执行器（一）直流电机：由直流电机驱动芯片SN754410来驱动，这里采用改变电机电压的方式来改变电机的转速。（直流电机的TN图P15）脉宽调制 ：直流电机驱动芯片提供给电机的信号是方波，不同的方波它的平均电压不同。这样采用不同的脉宽调节平均电压的高低，进而调节电机的转速。n调节好的电机的转速，经过减速器传给主动轮，将高速转化为低速，以满足所需的运行速度。 机器人速度的调节n直流电机上电压的

40、大小影响主动轮的转速和转矩（见P40图3.34）n脉宽调制PWM：PA5、PA6分别给SN754410发脉宽调制信号，通过改变脉冲宽度来调节输入到电机的平均电压。（参见P41图3.35）基本的执行器（一） drive()同时设定两个电机的速度 ，控制能力风暴的平移和旋转。trans_vel为平移速度，rot_vel为旋转速度，其中，左轮速度设为trans_vel+rot_vel，右轮速度设为trans_vel-rot_vel，也就是说，rot_vel 0，机器人顺时针旋转，rot_vel 0，机器人逆时针旋转。nvoid drive(int trans_vel, int rot_vel)n m

41、otor(1,trans_vel + rot_vel);n motor(2,trans_vel - rot_vel);n基本的执行器（二）喇叭：喇叭是能力风暴的嘴，可发出多种声音，对应的库函数为 beep() 和 tone() 等。（参见P93）nvoid beep()nn tone(1000., .3);nLCD：用于显示能力风暴的实时运行信息，在状态检测和故障诊断时特别有用 例题:perform/dance.jc nvoid tone(float frequency, float length)nn if(frequency 3) | (val1 & val3) 4); n msl

42、eep(2L); /* 等待 2毫秒 */n if(result=3) result=4;n return result;n二进制表示二进制表示n返回值： 0b00：没有障碍 0b01：左方有障碍 0b10：右方有障碍 0b100：前方有障碍。即当左右两方向都有障碍时就认为前方有障碍。红外传感器对应的库函数是ir_detector()。 自编简短程序：n请用红外传感器检测障碍，并用液晶显示器显示，无障碍，显示0，左边有障碍显示1，右边有障碍显示2，前方有障碍显示4nvoid main()nint ir;nwhile(1)nir=ir_detector();n printf(“ir=%dn”,i

43、r);n wait(0.5);n专题项目专题项目 n红外避障。机器人前进，发现障碍物就转向。（相关模块：红外测障、条件判断、永远循环、直行、转向）拓展项目：跟人走。n自己制作硬件，并进行软件编程。n撰写论文。内容包括：相关的研究资料；硬件设计、制作详细说明，并画出硬件电路图；详细的软件驱动程序，附加必要的软件说明；测试运行效果图，或者运行的录象；工作总结与展望。参考的硬件电路及程序参考程序(main.h)n#includereg52.hn#includen#define uchar unsigned charn#define uint unsigned intn#define left_inf

44、rare 0n#define right_infrare 1nuchar flage =0 x00;nuchar display_flage=0 x00;n#define state1 0X5F /前进n#define state2 0X4F /右转n#define state3 0X1F /左转n#define state4 0X0F /后退n#define state5 0XfF /停车n#define light_off 0 x0f /关转向灯n#define left_light 0X1F /左转向灯n#define right_light 0X2F /右转向灯n#define bac

45、k_light 0XcF /刹车灯n#define front_light 0 x3f /前灯n#define light_on 0 xff /开所有灯n#define true 1 n#define false 0nuchar code Product = Create-RBcar ; nuchar code webcom = www.create.cc; nuchar code talk1=Mastor: please;/14 charactersnuchar code talk2=touch my head; /12 charactersnuchar code talk3=thank y

46、ou!; /10 charactersnuchar code talk4=Im running; /11 charactersnextern void LCMInit(void);nextern void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC); /BuysC为0时忽略忙检测nextern void DisplayListChar(uchar X, uchar Y,uchar ListLength, uchar *DData,uchar n);n/*nsbit ledcs=P12; /74H573的片选信号nsbit left_led=P02; /

47、左红外发射管nsbit right_led=P03; /右红外发射管n*/ main.c文件n/*n程序名称：小车避障程序n程序说明：硬件原理，小车左右两个红外二极管发射38KHz载波的信号（P02，P03），n 一个一体化的红外接收头接收载波信号（p32）。n*/n n/*n 红外线接收子程序 n*/n#include main.hnvoid infrared_ray()interrupt 0using 3nn flage=0 x01;n display_flage=1;n IE &= 0Xfe; /EX0 =0; nn/ 延时子程序nvoid delay(uint n)nnwhil

48、e(-n);nnvoid Init0(void)nn IE |=0X80; /EA=1；n TCON |=0 x01; /IT0=1；nnvoid seng_wave(uchar timer,bit n)/timer -通过载波发射信号的时间，n-左右发射管的选择nn uchar i;n P1 |= 0X04; /ledcs=1; n IE |= 0X01; /EX0 =1;n P0 |=0 x04;nfor(i=timer;i0;i-)n n if(n) P0 =0 x08; / 右发射管通过载波发射信号n else P0 =0 x04; / 左发射管通过载波发射信号n delay(1000

49、0);n n P1 &= 0Xfb; /ledcs=0;n IE &= 0Xfe; /EX0 =0; n nvoid light_control(uchar op)/转向灯控制子程序nn P1 |=0X04; /ledcs=1; n P0 =op;n P1 &=0XFB; /ledcs=0;nnvoid control(uchar n,uchar state,uchar light)nn uchar i;n light_control(light);/转向指示灯n P2 =state; /行使方向改变n for(i=n;i0;i-)n delay(5000);n P2=

50、state5;n delay(2000);n light_control(light_off);/关闭n P2=state1;nnvoid move_car(void)nn uchar temp =0 x00;n /*检测程序段*/ n seng_wave(2,left_infrare); /左边红外管发射n if(flage=0 x01)temp |=0 x01;flage=0 x00;nseng_wave(2,right_infrare); /右边红外管发射n if(flage=0 x01)temp |=0 x02;flage=0 x00;n /*控制程序段*/n /左边有障碍物，右转n

51、if(temp=0 x01) control(5,state2, right_light);n /右边有障碍物，左转n else if(temp=0 x02) control(5,state3,left_light ); n /两个方向都有障碍物，后退，右转n else if(temp=0 x03) control(10,state4,back_light );control(5,state2,right_light );n temp =0 x00;nnvoid main(void)nn uchar dis_flage=0 x00;n Init0();n P1 |= 0X04; /ledcs=

52、1; n P0 = 0 xFf;n P1 &=0XFB; /ledcs=0;n LCMInit(); /LCM初始化 n n DisplayListChar(0,0,14,Product,true);n DisplayListChar(0,1,15,webcom,false);n delay(50000);n WriteCommandLCM(0 x01,1); /显示清屏n delay(100);n DisplayListChar(0,0,14,talk1,false);n DisplayListChar(0,1,13,talk2,false);nwhile(1)n n move_ca

53、r();n if(display_flage=0 x01 )&(dis_flage =0 x00)n n P1 |= 0X04; /ledcs=1; n P0 = 0 x0f;n P1&=0XFB;n dis_flage=0 x01;n WriteCommandLCM(0 x01,1); /显示清屏n delay(100);n DisplayListChar(0,0,10,talk3,false);n DisplayListChar(0,1,11,talk4,false);n n delay(20000);n n能力风暴机器人 声音传感器声音传感器 问题n麦克风如何采集声音信息

54、，并如何将采集到的信息传递给微控制器的？麦克风n它是能够识别声音声强大小的声音传感器。n麦克风采集到的信号通过放大，输出信号至PE2口。没有声音时，电压为2.5V左右，转换为8位二进制数后得到的十进制整数为127左右。当有声音时，输出电压在2.5V上下波动，PE2测得的电压和2.5V相减的绝对值越大，则声音越大。n麦克风对应的库函数是 microphone()。n在JC窗口中输入如下程序块：while(1) printf(“mic=%dn”, analogport(2); wait(0.1); 当周围环境很安静时，LCD上显示mic=127，对着麦克风发出声音，可以看到显示的值不断变化，其变化

55、范围为0255。n如MIC=100=（127-27）与MIC=154=（127+27）表示两次采集的瞬时声强是相同的，只是波动的方向不同。nMicrophone()对数据进行了处理,使返回值在 0255 之间。n/*读麦克风，返回值0255，声音越响数值越大*/nint microphone()nn return abs(analogport(2)-127)*2;n工作原理分析n通常声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成05V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受，并传送给单片机。 n能力

56、风暴机器人麦克风采集到的信号通过LM386（IC5）进行放大，放大倍数为200（由C25确定）。n音讯放大器LM386是专为低损耗电源所设计的功率放大器。它的内建增益为20，透过pin1和pin8脚位间的电容的搭配，增益最高可达200。 LM386特别适用于电池供电的场合。nLM386输出信号接至PE2。没有声音时，电压为25V左右，转换为8位二进制数后得到的十进制整数为127左右 n具体硬件电路图如下:自编简短程序：n请用麦克风检测声音，让机器人第一次听到声音时，全速前进；第二次听到声音时，停下来；如此循环。（有效声音标志microphone()返回值大于180） nVoid main()n

57、n int I=0;n int mic;n while(1)n n mic=microphone();n if (mic180) I+=1;n if (I=1) drive(100，0);n else n stop(); I=0;n 自编简短程序：n把几个机器人放在一起，编写程序并下载运行，试一试机器人你叫我应的场面是不是很有趣。n一部分机器人先发音，一部分机器人先侦听。发音的机器人发音完毕后转入侦听，听到声音的机器人回应（发音）。n/*初始化b=1时，设置该机器人先侦听；初始化b= -1时，设置该机器人先发出声音。*/nvoid main()nint b=1;nint mic;nwhile(

58、1)nmic=microphone();nprintf(mic=%dn,mic);nwait (0.5);nif(b=1&mic140)nb=b*(-1);nbeep ( );nwait (2.0);nif(b=-1)nnbeep();nwait (1.0);nb=b*(-1);n 声音检测n用机器人检测自己的声音，并显示数值（相关模块：声音检测、显示、延时等待、永远循环）。n拓展项目 1：百米赛跑。 n拓展项目 2：宠物。 讨 论 课n通过前段时间的课程的学习,大家有什么收获?n大家对这门课的感受如何?n对这门课的学习,有什么想法?n有些什么实验心得?有些什么体会?n通过软件编程，来

59、对实物进行控制，与以前学过的纯理论上的编程，有些什么不一样的地方？n如何理解“实践是检验真理的唯一标准”这句话？n设计制作机器人的想法呢？ 光敏传感器光敏传感器 n1、楼梯声控灯n2、自动调光台灯n3、自动控制路灯n4、楼道应急灯n光敏传感器（光敏电阻）其实是一个可调电阻器，只是它的阻值因照射在它上面的光线强弱的变化而变化。n功能：检测周围环境光线的强弱。n在光传感器中，感应光强度不同，光敏电阻值就会有变化。它只对可见光有效，光敏电阻值近似与光强度成反比。光线越强，返回值越小。使用时应取其多次平均值，因为返回值具有随机性。n平常用的最多的有受光照后阻值急剧下降的CDS（硫化镉）光敏电阻、受光照

60、射后能够产生光电流的光敏二极管、以及用光电流替代基极电流制成的光敏三极管。n还可以采用光敏三极管作为光敏传感器的感光电路。如果光敏传感器受到光照，电路的输出电压就会降低。 光敏电阻在强光下阻值只有几十；在很暗的环境下阻值可达几百K。有的光敏电阻的特性刚好相反，它的阻值随光线的加强而增大 。能力风暴机器人上的光敏电阻属于前者。 两个光敏电阻分别与模拟输入口PE0，PE1相连，系统中采集的是光敏电阻上的电压值。光暗时，电阻上的电压接近5V；光强时，接近0V。光敏电阻的阻值变化是连续的，因此PE0，PE1的电压变化也是连续的，电压信号经过模数转换变成8位二进制数，即十进制0-255。0表示光线最强；255表示光线最弱。n在JC中，光敏传感器的库函数是：n 左光敏：photo (1)； 右光敏： photo (2)n 在程