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1、物流機(jī)器人設(shè)計(jì) 物流機(jī)器人概述 隨著素質(zhì)教育的越來(lái)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(dòng)有 趣還牽涉到機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子基礎(chǔ)、傳感器原理、 自動(dòng)控制甚至單片機(jī)編程等諸多學(xué)科知識(shí)，學(xué)生 通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐能大大提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力， 而且智能小車還是一個(gè)很好的硬件平臺(tái)，只要增 加一些控制電路就能完成循跡小車。在組裝過(guò)程 中我們不但能熟悉機(jī)械原理還能逐步學(xué)習(xí)到：光 電傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等相關(guān)電子知識(shí)。 分工情況 1：主要負(fù)責(zé)硬件電路以及最小系統(tǒng)的制作 2：主要負(fù)責(zé)直流電機(jī)的資料查詢 3：主要負(fù)責(zé)光電式傳感器的資料查詢 4：主要負(fù)責(zé)軟件程序的編寫 5：主要負(fù)責(zé)總體規(guī)劃及總結(jié)本次實(shí)訓(xùn)
2、課 L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298是 SGS公司的產(chǎn)品，比 較常見(jiàn)的是 15腳 Multiwatt封裝的 L298N, 內(nèi)部同樣包含 4通道邏輯 驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū) 動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)。 L298N可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯 電平信號(hào) 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(dá) 2.5A， 可驅(qū)動(dòng)電感電 感性負(fù)載 .1腳和 15腳下管 的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以 便接入電流采樣電阻，形 成電流傳感信號(hào)。 L298可驅(qū)動(dòng) 2個(gè)電動(dòng)機(jī)， OUT1， OUT2和 OUT3， OUT4之間可分別 接電動(dòng)機(jī)。 5,7,10,12腳接
3、輸入控制電平， 控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 EnA,EnB接 控制勢(shì)能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。 直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方程： CeN Rala 其中： 為電機(jī)每極磁通量； Ce為電動(dòng)勢(shì)常數(shù)； N為電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)； La為電樞電流； Ra電樞回路電阻。 L298驅(qū)動(dòng)電路 L7805三端穩(wěn)壓器 用三端穩(wěn)壓 L7805 來(lái)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(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整 管的保護(hù)電路， L7805使用起來(lái)可靠、 方便，而且價(jià)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(hù) ： HBM EIA/JESD22-A114-A超過(guò) 2000 V MM EIA/JESD22-A115-A超過(guò) 200 V 溫度范圍 ： -40 +85 -40 +125 直流電機(jī) 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 直流電機(jī)與交流電機(jī)比較，最 大的優(yōu)點(diǎn)就是直流電機(jī)可以實(shí)現(xiàn) “平滑而經(jīng)濟(jì)的調(diào)速”；直流電 機(jī)的調(diào)速不需要其它設(shè)備的配合， 可通過(guò)改變輸入的電壓
5、 /電流，或 者勵(lì)磁電壓 /電流來(lái)調(diào)速 ,普遍用 法也是通過(guò)晶閘管 PWM功能。交流 永磁同步的調(diào)速是靠改變頻率來(lái) 實(shí)現(xiàn)的，需要變頻器。直流電機(jī) 雖不需要其它的設(shè)備來(lái)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(dòng)機(jī)用于大多的調(diào) 速場(chǎng)合。 直流電機(jī) 直流電機(jī)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(jī)分類： 1、永磁直流電機(jī) 2、勵(lì)磁直流電機(jī)。 勵(lì)磁方式又可分為串勵(lì)和它勵(lì)；永磁電機(jī)的定子是不 需要再通入電流的，勵(lì)磁電機(jī)的定子要通入勵(lì)磁電流，直 流電動(dòng)機(jī)的性能與它的勵(lì)磁方式密切相關(guān)，通常直流電動(dòng)
6、 機(jī)的勵(lì)磁方式有 4種：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)、直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、 直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和直流復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。 直流電機(jī) 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速： 直流電機(jī)的磁場(chǎng)可以看做恒定磁場(chǎng)，那么在 轉(zhuǎn)子上面所繞制的線匝就是轉(zhuǎn)速的一個(gè)因素，在 磁場(chǎng)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(fù)載的 阻尼就形成影響轉(zhuǎn)速的又一個(gè)因素。分析起來(lái)影 響直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的因素如下： 1、磁場(chǎng)強(qiáng)度。 2、轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)。 3、轉(zhuǎn)子電流強(qiáng)度。 4、負(fù)載阻尼強(qiáng)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(jiàn)光照
7、射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)， 將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。它除能測(cè) 量光強(qiáng)之外，還能利用光線的透射、遮 擋、反射、干涉等測(cè)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(cè) 量時(shí)不與被測(cè)對(duì)象直接接觸 ,光束的質(zhì) 量又近似為零 ,在測(cè)量中不存在摩擦和 對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎不施加壓力。因此在許 多應(yīng)用場(chǎng)合，光電式傳感器比其他傳感 器有明顯的優(yōu)越性。其缺點(diǎn)是在某些應(yīng) 用方面，光學(xué)器件和電子器件價(jià)格較貴， 并且對(duì)測(cè)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。基于勢(shì)壘效應(yīng)的有光 電二極管
8、和光電三極管 (見(jiàn)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(hào)形 式分為模擬式光電傳感器 (見(jiàn)位移傳感器 )和數(shù)字式光電傳 感器（見(jiàn)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(diǎn)：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(jī)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(jī)器人總結(jié) 通過(guò)這次的實(shí)訓(xùn)課，我們遇到很多問(wèn)題，比 如：最小系統(tǒng)的焊接、程序的調(diào)試等。經(jīng)過(guò)幾天 的努力以及老師、同學(xué)的幫助，把問(wèn)題一一解決 了，實(shí)訓(xùn)課讓我們過(guò)的很充實(shí)，也培養(yǎng)了我們的 團(tuán)隊(duì)合作精神。 通過(guò)設(shè)計(jì)制作過(guò)程，讓我們把所學(xué)的專業(yè)知 識(shí)應(yīng)用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制作中，學(xué)以致用并加強(qiáng) 團(tuán)隊(duì)合作精神，互相促進(jìn)、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(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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