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1、物流機器人設(shè)計 物流機器人概述 隨著素質(zhì)教育的越來越被重視，很多學(xué)校都 把制作智能小車作為首選課題，智能小車生動有 趣還牽涉到機械結(jié)構(gòu)、電子基礎(chǔ)、傳感器原理、 自動控制甚至單片機編程等諸多學(xué)科知識，學(xué)生 通過動手實踐能大大提高解決實際問題的能力， 而且智能小車還是一個很好的硬件平臺，只要增 加一些控制電路就能完成循跡小車。在組裝過程 中我們不但能熟悉機械原理還能逐步學(xué)習(xí)到：光 電傳感器、電機驅(qū)動電路等相關(guān)電子知識。 分工情況 1：主要負責(zé)硬件電路以及最小系統(tǒng)的制作 2：主要負責(zé)直流電機的資料查詢 3：主要負責(zé)光電式傳感器的資料查詢 4：主要負責(zé)軟件程序的編寫 5：主要負責(zé)總體規(guī)劃及總結(jié)本次實訓(xùn)
2、課 L298電機驅(qū)動芯片 L298是 SGS公司的產(chǎn)品，比 較常見的是 15腳 Multiwatt封裝的 L298N, 內(nèi)部同樣包含 4通道邏輯 驅(qū)動電路?？梢苑奖愕尿?qū) 動兩個直流電機。 L298N可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯 電平信號 VSS， VSS可接 4.57V電壓。 4腳 VS接電 源電壓， VS電壓范圍 VIH 為 +2.546V。輸出電流可 達 2.5A， 可驅(qū)動電感電 感性負載 .1腳和 15腳下管 的發(fā)射極分別單獨引出以 便接入電流采樣電阻，形 成電流傳感信號。 L298可驅(qū)動 2個電動機， OUT1， OUT2和 OUT3， OUT4之間可分別 接電動機。 5,7,10,12腳接
3、輸入控制電平， 控制電機的正反轉(zhuǎn)。 EnA,EnB接 控制勢能端，控制電機的停轉(zhuǎn)。 直流電機穩(wěn)態(tài)運行方程： CeN Rala 其中： 為電機每極磁通量； Ce為電動勢常數(shù)； N為電機轉(zhuǎn)數(shù)； La為電樞電流； Ra電樞回路電阻。 L298驅(qū)動電路 L7805三端穩(wěn)壓器 用三端穩(wěn)壓 L7805 來組成穩(wěn)壓電源所 需的外圍元件極少， L7805電路內(nèi)部還有 過流、過熱及調(diào)整 管的保護電路， L7805使用起來可靠、 方便，而且價格便 宜。 L7805散熱片總是 和最低電位的第 腳相連。這樣在 L7805中，散熱片和 地相連接，而在 l7805中，散熱片卻 和輸入端相連接。 74HC04反相器 74H
4、C04是一款高速 CMOS器件， 74HC04引腳兼容低功耗肖特基 TTL（ LSTTL）系列。 74HC04遵循 JEDEC標(biāo)準(zhǔn) no.7A。 74HC04功能： 6路反相緩沖器。 74HC04 特性： 兼容 JEDEC標(biāo)準(zhǔn) no.8-1A ESD保護 ： HBM EIA/JESD22-A114-A超過 2000 V MM EIA/JESD22-A115-A超過 200 V 溫度范圍 ： -40 +85 -40 +125 直流電機 直流電機的結(jié)構(gòu)特點： 直流電機與交流電機比較，最 大的優(yōu)點就是直流電機可以實現(xiàn) “平滑而經(jīng)濟的調(diào)速”；直流電 機的調(diào)速不需要其它設(shè)備的配合， 可通過改變輸入的電壓
5、 /電流，或 者勵磁電壓 /電流來調(diào)速 ,普遍用 法也是通過晶閘管 PWM功能。交流 永磁同步的調(diào)速是靠改變頻率來 實現(xiàn)的，需要變頻器。直流電機 雖不需要其它的設(shè)備來幫助調(diào)速， 但自身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高； 在大功率可控晶閘管大批量使用 之前，直流電動機用于大多的調(diào) 速場合。 直流電機 直流電機的調(diào)速方案方式： 1、改變電樞 (轉(zhuǎn)子）電壓； 2、改變激磁繞組電壓； 3、 改變電樞回路電阻。 直流電機分類： 1、永磁直流電機 2、勵磁直流電機。 勵磁方式又可分為串勵和它勵；永磁電機的定子是不 需要再通入電流的，勵磁電機的定子要通入勵磁電流，直 流電動機的性能與它的勵磁方式密切相關(guān)，通常直流電動
6、 機的勵磁方式有 4種：直流他勵電動機、直流并勵電動機、 直流串勵電動機和直流復(fù)勵電動機。 直流電機 直流電機的轉(zhuǎn)速： 直流電機的磁場可以看做恒定磁場，那么在 轉(zhuǎn)子上面所繞制的線匝就是轉(zhuǎn)速的一個因素，在 磁場中接通直流電流的導(dǎo)線根據(jù)電流方向的不同 受到垂直于磁力線的推力方向也不同。電流大小 的不同產(chǎn)生的推力也不同，推力的大小和負載的 阻尼就形成影響轉(zhuǎn)速的又一個因素。分析起來影 響直流電機轉(zhuǎn)速的因素如下： 1、磁場強度。 2、轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)。 3、轉(zhuǎn)子電流強度。 4、負載阻尼強度。 光電式傳感器 光電式傳感器 photoelectric transducer，基于光電效應(yīng)的傳感器， 在受到可見光照
7、射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)， 將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。它除能測 量光強之外，還能利用光線的透射、遮 擋、反射、干涉等測量多種物理量，如 尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一 種應(yīng)用極廣泛的重要敏感器件。光電測 量時不與被測對象直接接觸 ,光束的質(zhì) 量又近似為零 ,在測量中不存在摩擦和 對被測對象幾乎不施加壓力。因此在許 多應(yīng)用場合，光電式傳感器比其他傳感 器有明顯的優(yōu)越性。其缺點是在某些應(yīng) 用方面，光學(xué)器件和電子器件價格較貴， 并且對測量的環(huán)境條件要求較高。 光電式傳感器 光電式傳感器的分類： 基于外光電效應(yīng)的光電敏感器件有光電管和光電倍增 管?；诠怆妼?dǎo)效應(yīng)的有光敏電阻?；趧輭拘?yīng)的有光 電二極管
8、和光電三極管 (見半導(dǎo)體光敏元件 )?；趥?cè)向光 電效應(yīng)的有反轉(zhuǎn)光敏二極管。光電式傳感器還可按信號形 式分為模擬式光電傳感器 (見位移傳感器 )和數(shù)字式光電傳 感器（見轉(zhuǎn)速傳感器、光柵式傳感器、數(shù)字式傳感器）。 光電式傳感器還有光纖傳感器、固體圖像傳感器等。 光電式傳感器的構(gòu)成 ：光源、光學(xué)通路、光電元件。 光電式傳感器的特點：非接觸、響應(yīng)快、性能可靠。 光電式傳感器的應(yīng)用 ： 1、光量變化的非電量； 2、能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。 物流機器人程序 #include #include sbit P0_6 =P06; /* L298的 ENA */ sbit P0_2 =P02; /* L2
9、98的 Int 1 */ sbit P0_7 =P07; /* L298的 ENB */ sbit P0_3 =P03; /* L298的 Int 3 */ void time0 (void) interrupt 1 using 2 P0_6=!P0_6; P0_7=!P0_7; TH0=-(65536/256); TL0=-(65536%256); void main() /*初始化 */ P0_2=1; P0_3=1; TMOD=0 x01; P0_7=1; P0_6=1; TH0=-(65536/256); TL0=-(65536%256); ET0=1; EA=1; TR0=1; do while(!TF0); 物流機器人總結(jié) 通過這次的實訓(xùn)課，我們遇到很多問題，比 如：最小系統(tǒng)的焊接、程序的調(diào)試等。經(jīng)過幾天 的努力以及老師、同學(xué)的幫助，把問題一一解決 了，實訓(xùn)課讓我們過的很充實，也培養(yǎng)了我們的 團隊合作精神。 通過設(shè)計制作過程，讓我們把所學(xué)的專業(yè)知 識應(yīng)用到產(chǎn)品的設(shè)計及制作中，學(xué)以致用并加強 團隊合作精神，互相促進、互相學(xué)習(xí)，人人都有 收獲和提高。在今后的學(xué)習(xí)中，我們將培養(yǎng)和激 發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，為未來的工作打下堅實基礎(chǔ)。
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