《電子技術(shù)應(yīng)用》
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制作機(jī)器人常用的單片機(jī)性能特點(diǎn)及使用經(jīng)驗(yàn)(下篇)

2015-11-03
關(guān)鍵詞: 單片機(jī) 機(jī)器人 avr ARM

       很多接觸機(jī)器人單片機(jī)不久的朋友面對種類繁多的單片機(jī)常會困惑,到底它們之間有何不同?制作機(jī)器人到底用哪種單片機(jī)控制比較好?當(dāng)我們選擇了一種 單片機(jī)后,有何捷徑能迅速掌握并應(yīng)用這種單片機(jī),?本文嘗試用一種通俗易懂的方法解讀上述問題,并設(shè)計了一種有深度的單片機(jī)控制機(jī)器人的實(shí)例,希望能起到拋 磚引玉的作用,。我與大家分享我使用單片機(jī)的一些經(jīng)驗(yàn),希望能讓初學(xué)者少些迷茫,,讓已經(jīng)入門的朋友思維開闊,。

  在前文中我們已經(jīng)講到:

  一 單片機(jī)和CPU、個人電腦的區(qū)別和聯(lián)系

  二 在單片機(jī)誕生前人們用什么控制機(jī)器人

  三 入門首選 AT89S51系列單片機(jī)

  下面將就繼續(xù)前文

  四 愛好者制作機(jī)器人首選 AVR系列單片機(jī)

  1 簡介

   AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機(jī),。高可靠性,、功能強(qiáng)、高速度,、低功耗和低價位一直是衡量單片機(jī)性能的重要指標(biāo),,而AVR單片機(jī)是典型高性能單片機(jī)。

   早期單片機(jī),,比如51單片機(jī)為了提高可靠性(防止數(shù)據(jù)誤讀或跑飛)采用較高的分頻系數(shù)對時鐘分頻,,使得指令周期長,執(zhí)行速度慢,。例如51單片機(jī)需要12 個晶振周期才能組成1個機(jī)器周期,,而且很多指令需要2個機(jī)器周期才能執(zhí)行,。AVR單片機(jī)的推出,徹底打破這種舊設(shè)計格局,,廢除了機(jī)器周期,,采用精簡指令集,取指周期短,,又可預(yù)取指令,,實(shí)現(xiàn)流水作業(yè),故可高速執(zhí)行指令,。AVR單片機(jī)在12個晶振周期中能執(zhí)行12條指令,,從這個角度看,如果晶振頻率相同,,AVR的速度是51的12倍到24倍,。

  AVR有32個通用寄存器,在進(jìn)行大量復(fù)雜運(yùn)算時,,AVR的32個寄存器可相當(dāng)于51的32個累加器,,克服了51系列單片機(jī)只有單一累加器數(shù)據(jù)處理造成的瓶頸現(xiàn)象,在復(fù)雜運(yùn)算時速度比51快5倍以上,。由此可看出,,51與AVR相比是多么慢,AVR是多么快,。

   AVR 系列單片機(jī)多內(nèi)部集成了多路AD轉(zhuǎn)換器,、電壓比較器、ISP,、I2C,、JTAG總線電路、UART串口,、大功率IO口,、看門狗等實(shí)用電路,并且很多AVR 單片機(jī)型號有EEPROM,、FLASH,、SRAM三種存儲器,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時修改程序存儲器中的內(nèi)容,,即AVR單片機(jī)可以自己修改自己的程序,。同時AVR一 般能工作在寬電壓范圍(2.7~6.0V),有的居然可以在1.8V電壓下工作,。以上這些性能只是AVR眾多性能中的一部分,,然而已經(jīng)讓51系列單片機(jī)望 塵莫及了。

  如此高性能的單片機(jī)價格居然和51單片機(jī)差不多,比如ATmega8價格為8元左右,,ATmega16在13元左右,,這是AVR有極高性價比的真實(shí)寫照。

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  2 性能

  AVR家族人丁興旺,,包括ATinyAVR(微小型),、低功耗類、ATmegaAVR高中低檔5類單片機(jī),。它們都基于同一核心技術(shù),,但在內(nèi)部集成的電路多少上有不同。不論你要做電子手表還是視頻處理,,都有一款合適的AVR單片機(jī)能滿足你的需要,。

本文只列出ATmega16中檔單片機(jī)的性能:

  16KB的FLASH程序存儲器;512B的 EEPROM,;1KB的SRAM,;32個快速寄存器;32個大功率IO口,;20個中斷,;2個外部中斷口;有SPI,、SUART,、I2C總線接口;2個8位 定時器,;1個16位定時器,;3個PWM通道;有實(shí)時時鐘RTC,;8個10位AD通道,;電壓比較器,;看門狗,;內(nèi)置時鐘振蕩器;JTAG接口,;ISP在線編 程,;電壓范圍為2.7V-5.5V;外部時鐘晶振0-16MHz,;有PID和多種貼片封裝,。

  AVR的IO口能輸出20mA和吸收40mA的電流,不僅可直接驅(qū)動LED,甚至可直接驅(qū)動微型直流減速電機(jī),。而且AVR的IO口可編程設(shè)置成輸入,、輸出、高阻態(tài)狀態(tài),是真正的3態(tài)IO口,。和51相比使用 AVR開發(fā)產(chǎn)品你會發(fā)現(xiàn)前所未有的方便和自由,。

  AVR單片機(jī)可上操作系統(tǒng),比如UCOS2,、Linux等,,自主編程實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)功能也很容易。

  根據(jù)任務(wù)具體需要選擇最合適的單片機(jī),,使單片機(jī)資源充分利用,,使系統(tǒng)性價比達(dá)到最高,同時兼顧未來擴(kuò)展需要,,不要一味選用高性能單片機(jī),,這就是選單片機(jī)的原則。

  用ARM+操作系統(tǒng)做超聲波測距儀——?dú)㈦u用了牛刀,。用AVR中檔單片機(jī)做機(jī)器視覺——有些吃不消,。如果把它們調(diào)換一下,一切就恰到好處了,。

  3 使用方法

  學(xué)AVR單片機(jī)的好書是《AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐》,,封面見下圖。

   AVR一般采用CVAVR 編程軟件編程,,也可用GUN GCC AVR,、AVR Studio軟件編程??刹捎脜R編或C語言編程,。燒程序前先輸出HEX文件,然后用SLISP(雙龍ISP)軟件加載,,再通過ISP編程線或者25針并口 連接線燒入AVR單片機(jī),,支持在線編程。

  由于AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)很簡單,,就是電源+晶振(可不用)+LED+ISP接口(通電就運(yùn)行,,斷電就停止,不用復(fù)位電路),,因此任何初學(xué)者都可以用面包板搭出AVR最小系統(tǒng),,并且編程實(shí)踐。

  4 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

   使用AVR單片機(jī)時注意要正確設(shè)置熔絲位,,SLISP軟件就可設(shè)置,,熔絲位可決定單片機(jī)是采用外部晶振還是采用內(nèi)部時鐘振蕩器,如果熔絲位設(shè)置為采用外 部晶振,,而電路中沒有接入晶振,,則AVR程序不能運(yùn)行,。很多初學(xué)者忽視了這一點(diǎn),他們的AVR系統(tǒng)不能運(yùn)行卻找不到原因,。再有就是AVR的IO口在使用前 需先編程設(shè)置其狀態(tài),,否則你將發(fā)現(xiàn)程序在運(yùn)行,但I(xiàn)O口沒信號,。

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  4 應(yīng)用舉例

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      五 高級機(jī)器人控制器 ARM

  1 簡介

   ARM是一個公司名,,他們基于同一內(nèi)核設(shè)計了很多高性能處理器,這些處理器都叫ARM,。該技術(shù)被很多公司購買后生產(chǎn)出了集成很多功能電路的ARM芯片,, 使得ARM成為高性能單片機(jī)。ARM一般為32位單片機(jī),,適于處理大量復(fù)雜數(shù)據(jù),,很多ARM裝上了UCOS2、Windows CE,、Linux操作系統(tǒng),,能夠同時運(yùn)行多個程序。ARM廣泛應(yīng)用于手機(jī),、MP3,、GPS導(dǎo)航儀、吸塵機(jī)器人等產(chǎn)品上,。

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  六 音頻視頻處理首選 DSP

  1 簡介

   DSP數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing,,簡稱DSP),它是一種獨(dú)特的微處理器,,是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件,。其工作原理是接收模擬信號,轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號,, 再對數(shù)字信號進(jìn)行修改,、刪除、強(qiáng)化,,并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式,。它不僅具有可編程性,而且其實(shí)時運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千 萬條復(fù)雜指令程序,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用微處理器,,是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度,,是最值得稱道的兩大特色。

  在高速小車巡線,、語音識別等領(lǐng)域DSP被廣泛應(yīng)用,。但如果僅用DSP檢測幾個碰撞開關(guān),、控制幾個電機(jī)顯得大材小用。

  七 新興控制器 FPGA

  1簡介

   FPGA(Field-Programmable Gate Array),,即現(xiàn)場可編程門陣列,,它是在PAL、GAL,、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一 種半定制電路而出現(xiàn)的,系統(tǒng)設(shè)計師可以根據(jù)需要通過可編輯的連接把FPGA內(nèi)部的邏輯塊連接起來,,就好像一個電路試驗(yàn)板被放在了一個芯片里,。簡單說,如果 使用者想開發(fā)一個用簡單數(shù)字邏輯電路就能控制的小車,,又嫌搭電路麻煩,,他就可用軟件給一個FPGA編程讓它實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路功能去控制小車。即FPGA可被用 來模擬各種電路,。有的FPGA甚至能模擬51單片機(jī)的運(yùn)行,。因FPGA通過編程即可修改它模擬的電路結(jié)構(gòu),因此在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),、調(diào)試中很方便,,很多愛好者嘗試 用FPGA做機(jī)器人控制器。

  八 更多可供選擇的單片機(jī)

  我們選擇學(xué)一款單片機(jī)前首 先要考慮自己面對的實(shí)際任務(wù)需要什么性能的單片機(jī),,然后在眾多性能滿足要求的單片機(jī)中作出選擇,。此時我們還要考慮不同單片機(jī)的 “應(yīng)用廣泛程度”,比方說:當(dāng)我們要做一個電子大賽智能小車,,有AVR單片機(jī)和PIC單片機(jī)可滿足任務(wù)需要,,如何在兩者中作出選擇需要考慮哪種單片機(jī)學(xué)起 來比較容易、學(xué)習(xí)資料容易獲取,、可供參考的程序和案例更加豐富,、哪種單片機(jī)更容易獲得編程軟件和下載器等。筆者感覺要想做智能小車,,AVR單片機(jī)的資料比 較豐富,。

       世界上有種類繁多的單片機(jī),它們當(dāng)中絕大多數(shù)都可用來控制機(jī)器人,,但存在一個是否合適的問題,。比如PLC是可編程控制器,當(dāng)然可以用來控制愛好者手 中的機(jī)器人,,但PLC多用于工業(yè)控制領(lǐng)域,,設(shè)備龐大價格昂貴,同時不易獲得用PLC控制小型機(jī)器人的資料,。愛好者選擇學(xué)一種單片機(jī)前,,首先得明確自己要用 單片機(jī)干什么,,然后再選最合適的單片機(jī)學(xué)習(xí)。學(xué)單片機(jī)重在學(xué)精一兩種單片機(jī),,如果有人泛泛地學(xué)ARM,、PLC、PIC,、凌陽,、DSP、FPGA等所有有名 的單片機(jī),,那么他將無法擁有真正的深度開發(fā)能力,。所謂深度開發(fā),以AVR單片機(jī)為例,,初學(xué)者可以用它實(shí)現(xiàn)小燈交替閃爍,,中級技術(shù)人員可以用它控制參加比賽 的機(jī)器人,而真正的高級開發(fā)人員可以用AVR實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺,、無人機(jī)自動駕駛,、坦克火控系統(tǒng)……

  AVR單片機(jī)過時了嗎?

   有初學(xué)者甚至中級開發(fā)人員認(rèn)為因ARM性能一般比AVR性能高,,因此ARM將代替AVR,,AVR將退出歷史舞臺,或者M(jìn)SP430將代替51系列單片 機(jī),,或者FPGA將取代所有單片機(jī)等,。這種看法不對,因?yàn)椴煌瑔纹瑱C(jī)都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),,沒有哪種單片機(jī)是完美的,,在不同場合用最合適的單片機(jī),發(fā)揮它 們各自的特長,,而不存在ARM一統(tǒng)天下,,取代所有其他型號單片機(jī)的可能性。試想,,原本十幾元的電子表因?yàn)椴捎肁RM控制買到幾百元,,誰能受得了?因此不要 覺得 AVR已經(jīng)過時,,學(xué)完51就直接學(xué)ARM,,或者覺得學(xué)51沒用,直接學(xué)ARM,,否則你將碰壁,。

  MSP430系列單片機(jī):比較適于 機(jī)器人開發(fā),是美國德州儀器推向市場的一種16位,、具有精簡指令集的,、超低功耗的混合信號處理器,。具有Flash存儲器,,中斷源較多,,并且可以任意嵌套, 使用時靈活方便,。MSP430系列單片機(jī)的電源電壓采用的是 1.8~3.6V 電壓,。因而可使其在1MHz的時鐘條件下運(yùn)行時,芯片的電流會在200~400uA左右,,時鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有0.1uA,。MSP430系列單片機(jī) 的各成員都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。它們分別是看門狗,、模擬比較器,、定時器、串口0,、1,、硬件乘法器、液晶驅(qū)動器,、10位/12位ADC,、16位 Sigma-Delta AD、直接尋址模塊(DMA),、IO端口,、基本定時器(Basic Timer)等的一些外圍模塊的不同組合。MSP430 系列單片機(jī)引進(jìn)了JTAG技術(shù),,不僅使開發(fā)工具變得簡便,,而且價格也相對低廉,并且還可以實(shí)現(xiàn)在線編程,。

  PIC單片機(jī):可用于機(jī)器人開發(fā),,是8位單片機(jī),產(chǎn)品種類豐富,,采用精簡指令集,,有不錯的開發(fā)環(huán)境,引腳驅(qū)動能力強(qiáng),,可直接連接繼電器控制強(qiáng)電,。自帶看門狗,有睡眠和低功耗模式,。很多性能不如AVR和MSP430系列單片機(jī),,但因其有特殊優(yōu)點(diǎn),也被廣泛應(yīng)用,。

   凌陽單片機(jī):比較適于機(jī)器人開發(fā),,以16位計算機(jī)為核心,,集成不同規(guī)模的RAM、ROM和其他豐富的功能電路,,使用者可以根據(jù)自己需要選擇集成了特定功 能電路的凌陽單片機(jī),。凌陽單片機(jī)指令系統(tǒng)提供出具有較高運(yùn)算速度的16位,16位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令,,為其應(yīng)用添加了DSP功能,,因此凌陽適合 進(jìn)行語音識別。在我國凌陽單片機(jī)在學(xué)校比較常見,,應(yīng)用實(shí)例較多,,可作為機(jī)器人愛好者選用的單片機(jī)。

  九 實(shí)例:用AVR單片機(jī)創(chuàng)造機(jī)器生命

  1 什么是機(jī)器生命

   機(jī)器生命就是一個能自主生存的機(jī)器,,一個自動為生存下去而奮斗的機(jī)器,。對于機(jī)器生命來說,生存的含義就是不斷電,,繼續(xù)運(yùn)行,。機(jī)器生命具有完全自主決策、 自主行動,、活動于未知世界,、不需人類參與就能持續(xù)運(yùn)行并且自我維護(hù)等特征。影片《終結(jié)者》中的天網(wǎng)就是超級機(jī)器生命,?!杜Z5號》描述了一個機(jī)器人從無生 命到有生命的過程。

  N.維納(Norbert Wiener,,1894~1964)寫《控制論》時創(chuàng)造出第一個機(jī)器生命Wiener龜,,這個機(jī)器龜僅有2個電子管組成的模擬計算機(jī),但它卻能實(shí)現(xiàn)真正的 烏龜覓食,、睡覺,、探索、逃避等行為,,其表現(xiàn)如同一個有生命的生物一樣,。機(jī)器龜上面有太陽能電池,當(dāng)自身電池快用完前,,機(jī)器龜樂于尋找一個光線充足的地方充 電,,充滿電后可能找個地方睡懶覺,或者探索未知世界,,它有避免碰撞和避免到傾斜地方的趨向,,我們無法預(yù)知它的行蹤,因?yàn)樗皇前凑粘绦蜻\(yùn)行的,就如同我們 自己一樣,。后來維納在他的機(jī)器龜上又加了一個電子管,,三個電子管連接成簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過對機(jī)器龜訓(xùn)練,,維納通過搖鈴可控制機(jī)器龜?shù)男袨?。正如有生物學(xué) 家訓(xùn)練狗使得狗聽到搖鈴聲后就流口水。

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  2 我們可以自己動手做一個機(jī)器寵物

   我們今天有先進(jìn)的單片機(jī),,制作一個更好的機(jī)器生命其實(shí)不難,。機(jī)器生命遠(yuǎn)比按固定程序運(yùn)行的機(jī)器人好玩,,就如同寵物狗比玩具狗好玩一樣,。我們設(shè)想的機(jī)器生 命可以是一個小型履帶式機(jī)器人,帶有太陽能板,,能感受光線強(qiáng)弱,,障礙物距離和碰撞,為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動,,該機(jī)器生命具有語音識別功能,。試想你學(xué)習(xí)一天,回到 寢室,,叫一聲TONY,,你的機(jī)器寵物轉(zhuǎn)身飛快跑向你,那種感覺只有寵物的創(chuàng)造者才能體會……

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  3 如何實(shí)現(xiàn),?如何設(shè)計電路,?如何設(shè)計結(jié)構(gòu)?

   這個機(jī)器生命方案采用ATmega16單片機(jī)做控制器,,單片機(jī)的8路AD通道和其余24個IO接口都被使用,。AVR單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換頻率高于音頻,可以用 來進(jìn)行簡單的語音采集,。機(jī)器生命的程序較復(fù)雜,,而AVR單片機(jī)適合進(jìn)行快速復(fù)雜運(yùn)算。本設(shè)計的電路板上除了ATmega16單片機(jī)外,,還有2個 LG9110 電機(jī)驅(qū)動芯片,、2個LM386音頻功放芯片,和LM393電壓比較器芯片,,再加上少量電阻電容和三極管,,電路簡潔,適合初學(xué)者和中級愛好者動手制作,。

  LCD采用通用1602模塊,,支持3位控制線4位數(shù)據(jù)線,如果你采用IO口復(fù)用技術(shù),可用6條線控制LCD模塊,。

  此方案涉及光電檢測,、自動充電、語音識別,、超聲波測距,、鍵盤(4個碰撞開關(guān))、LCD液晶顯示,、電機(jī)驅(qū)動等技術(shù),,這些都是動手做簡單機(jī)器人的基本技術(shù),如果愛好者能把這個機(jī)器生命做好,,那么你的電路設(shè)計,、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)和編程能力都會有很大的提高。

  這個機(jī)器生命的技術(shù)含量相當(dāng)于20世紀(jì)70年代國際機(jī)器人領(lǐng)域的先進(jìn)水平,。當(dāng)時已經(jīng)有很多非常精密和復(fù)雜的工業(yè)機(jī)器人被應(yīng)用,,但這種簡單的機(jī)器人怎么能稱作先進(jìn)呢?因?yàn)榧夹g(shù)的復(fù)雜和技術(shù)的先進(jìn)不是一個概念,,復(fù)雜+精密不一定等于先進(jìn),。先進(jìn)的東西不一定復(fù)雜和精密。

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  A 尋光

   我們可以用光電二極管來檢測光線強(qiáng)弱,。當(dāng)然也可以用光敏電阻,。將光敏電阻和一個固定電阻串聯(lián)接在電源正負(fù)極之間,光敏電阻靠近正極一側(cè),。從光敏電阻和固 定電阻連接點(diǎn)引出導(dǎo)線接到ATmega16的AD轉(zhuǎn)換輸入口,。當(dāng)強(qiáng)光照在光敏電阻時,光敏電阻阻值變小,,因此其壓降變小,,而固定電阻分壓增多,引出的AD 檢測電位升高,,被單片機(jī)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后判斷光線增強(qiáng),。機(jī)器生命有5個光電傳感器,其中4個面向機(jī)器人前后左右四個方向,,另一個指向太陽能板所面對的方向,。 通過編程可以讓機(jī)器人自主移動到光線最強(qiáng)的地方。

  B 充電

  本設(shè)計采用4.8V鎳氫充電電池為系統(tǒng)供電,。太陽能電池板 正負(fù)極通過一個三極管與電池正負(fù)極相連,。有一個電壓比較器比較電池電壓與太陽能板的壓差,如果壓差高于某值,,比較器控制三極管導(dǎo)通,,太陽能電池板對充電電 池充電。充電電池電壓上升,當(dāng)高于某值時控制三極管關(guān)斷,,結(jié)束充電,。為使太陽能板能對電池組充電,要求太陽能板在陽光直射下輸出電壓高于8V,。

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  C 語音識別

   用AVR單片機(jī)的高速AD檢測功能能實(shí)現(xiàn)簡單的語音識別,。聲音信號被駐極體電容話筒接收后送至LM386音頻功放芯片放大和過濾后送至單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換 口,單片機(jī)對音頻信號幅值采樣轉(zhuǎn)化為一組數(shù)字,,然后對這組進(jìn)行取方差運(yùn)算,,得出一個特征值,該特征值可以用于簡單的語音識別,。比如你發(fā)一個“e”,,方差應(yīng) 該比較小,如果你發(fā)“p”爆破音,,方差應(yīng)該較大,。當(dāng)然,如果你用更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,,會得到更好的識別效果。本設(shè)計使用了2路聲音信號,,目的是讓單片機(jī)判斷 出聲源的大體方位,。

  D 超聲波測距

  用AVR的1個IO口輸出40KHz信號送至超聲波發(fā)射電路,當(dāng)超聲波遇到障礙物返回后,,被超聲波接收頭接收,,信號經(jīng)CX20106A解碼芯片處理,得到一個低電平脈沖,,用該脈沖引發(fā)AVR單片機(jī)中斷,,AVR通過檢查發(fā)波和收到回波之間的時間差即可算出障礙物距離。

  E 電機(jī)驅(qū)動

  本設(shè)計采用2片LG9110電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動兩臺直流減速電機(jī),。LG9110輸出最大電流為800mA,,僅需要2條控制線與單片機(jī)IO口直接相連即可控制一臺電機(jī)正反轉(zhuǎn)或者停止。LG9110僅有8個引腳,,使用非常方便,。

  F 讓機(jī)器生命更聰明

   我的這個機(jī)器生命設(shè)計方案能實(shí)現(xiàn)最酷的效果是:白天,陽光明媚,,機(jī)器生命跑到陽光底下曬太陽,,太陽光會隨著時間變化,機(jī)器生命能自動跑到最合適的位置享 受日光浴,。到了晚上,,機(jī)器生命會找個安靜的地方閉目養(yǎng)神,等待明天太陽升起。你可以訓(xùn)練機(jī)器生命,,讓它知道自己的名字叫什么,。比如你叫著它的名字,同時站 在它面前用強(qiáng)光照射它的太陽能電池板,,如此反復(fù)訓(xùn)練,,會使機(jī)器生命聽到自己名字后向聲源方向跑去,在距離聲源一定遠(yuǎn)處停止,,因?yàn)橐酝@樣做它都能享受強(qiáng)光 照射并充電,。這就如同真正的寵物狗,你叫它名字它就跑到你跟前希望能獲得食物,。這一切都是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的,,關(guān)鍵就在于編程序?qū)崿F(xiàn)它。

  G 想象無極限,,你的機(jī)器寵物將無所不能

   以上方案中,,ATmega16的功能被發(fā)揮到極致,以至于沒有空閑的IO口,,系統(tǒng)不能再擴(kuò)展了,。如果你用ATmega128單片機(jī)做,那么它擁有53個 IO口,,30多個中斷,,128Kb的程序存儲器,4Kb的RAM,,使得你能編寫更復(fù)雜的程序,、儲存更多的動態(tài)數(shù)據(jù)、連接更多的外設(shè),,你的機(jī)器生命將變得非 常有生命力,。比如加入三軸加速度傳感器、地磁傳感器,、GPS定位,、雨水傳感器甚至攝像頭、無線通信模塊等,,重新設(shè)計一個堅固和強(qiáng)勁的底盤,,你的機(jī)器生命就 可以在室外自由探索了。

  以上芯片外設(shè)來源說明:在淘寶上購買很容易

  底盤:340元的高級履帶式1:16電動坦克模型

  加速度傳感器,、地磁傳感器:美國AD公司的40元ADXL330加速度傳感器

  GPS定位:幾十元的車載外置GPS天線

  最后,,我想說,機(jī)器人是非常好玩的,,只要你有想象力,,有毅力,,努力研究實(shí)踐就能創(chuàng)造奇跡。


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