基于msp430的智能小车

基于msp430的智能小车内容摘要：

e tt i ng s \ A d m i ni s t r a t or \ 桌面 \ 报告 \ 灭火机器人硬件设计 .D d bD r a w n B y :I N 15I N 27I N 310I N 412E N A6E N B11G N D1G N D15G N D8V S S4V C C9O U T 12O U T 23O U T 313O U T 414U1L 29 8NA+ M G 1M O T O R R I G H TA+ M G 2M O T O R L E F TD140 0 7D540 0 7D340 0 7D440 0 7D240 0 7D740 0 7D840 0 7D640 0 7123456J1单片机引脚P 3. 1P 3. 3P 3. 5P 3. 7P 4. 2P 4. 4I N 15I N 27I N 310I N 412E N A6E N B11G N D1G N D15G N D8V S S4V C C9O U T 12O U T 23O U T 313O U T 414U2L 29 8N+ 12 V+ 12 V+ 12 V+ 12 V+ 5V+ 5V小 车 电 机 驱 动I N 15I N 27I N 310I N 412E N A6E N B11G N D1G N D15G N D8V S S4V C C9O U T 12O U T 23O U T 313O U T 414U3L 29 8NA+灭火风扇灭 火 风 扇 驱 动123J2C O N 3P 5. 7G N D+ 5V 图 33 电机驱动部分电路图 灭火机器人小车制作 16 传感器接口设计 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 27 N ov 20 08 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ng s \ A d m i ni s t r a t or \ 桌面 \ 报告 \ 传感器接口电路 \ l m 32 4 .dd bD r a w n B y :GND138K20/13VCC4J P 3CGND138K20/13VCC4J P 4DGND138K20/13VCC4J P 1AGND138K20/13VCC4J P 2B1234 J2C O N 4P20P21P22P23P40P41P42P43红 外 传 感 器 接 口R1104R2 104R9 104R 10104R6104R7 104R 11 104R 12104+ 5V+ 5V+ 5V+ 5VV C CP24P25P26P24P25P27P26火焰传感器接口O U T 111I N 21I N +3V+42I N +52I N 6O U T 27O U T 4144I N 134I N +12V113I N +103I N 9O U T 38U1H E A D E R 7X 2灰度传感器接口+ 5V+ 5V+ 5V+ 5V+ 5V + 5V + 5V + 5VR3104R4104R5104R8104P 20 P 21 P 22 P 231234J5C O N 41234J6C O N 4P27G N D1V C C31/ 02J1C O N 3G N D1V C C31/ 02J3C O N 3G N D1V C C31/ 02J4C O N 3G N D1V C C31/ 02J7C O N 312J8C O N 2+ 5VG N D 图 34 传感器部分电路图 灭火机器人小车制作 17 软件设计 1234灭 火 路 线 回 家 路 线 图 35 灭火小车灭火行进路线 灭火机器人行进路线分析： 当小车处于起点，小车要开始搜索房间有两种路径可以选择，一是不过台阶，绕着 4号房间向外搜索。 二是直接过台阶，然后开始搜索。 显然直接过台阶可以节省很多的时间，路径更短，因为我们制作的小车为履带结构，结合我们小车的特点和前面分析，我们选择过台阶。 过台阶后，小车处于 3 号和 4 号房间中间，由图可知，沿着右走的方案比较好，因此我们采用是右手规则，首先搜索的是 3号房间，如图中的红色箭头。 当在 3 号房间发现火灭火机器人小车制作 18 源时，小车进入房间并灭火，灭火后按原路 返回；如没有发现火源，小车继续按右手规则搜索房间，直到搜索 4 号房间，不管有没有搜索到火源，从 4号房间出来都绕着 4号房间返回起点，因为回家过程中的时间不记入总时间，而绕行比较安全，小车比较好控制。 灭火机器人小车制作 19 开 始搜 索 3 号 房 间是 否 有 火搜 索 2 号 房 间是 否 有 火搜 索 1 号 房 间是 否 有 火搜 索 4 号 房 间是 否 有 火灭 火火 已 灭3 号 房 间 回 家4 号 房 间 回 家停 止灭 火火 已 灭2 号 房 间 回 家灭 火火 已 灭3 号 房 间 回 家灭 火火 已 灭3 号 房 间 回 家是是是是否否否否否否否否是是是是 图 36 灭火小车软件设计流程图 灭火机器人小车制作 20 第四章 调试记录  前方传感器检测最佳距离 23cm ， 500R 的电位器逆时钟旋转可加大发射管的发射功率，检测距离可变远。  地面灰度传感器：测试距离 ,黑地面输出电压 ；白纸输出 ；  前方火 焰传感器最远测试距离 ，此次使用有效距离 ，输出电压 ，探测角度 +30176。  转弯： 动作 延时常数 动作 延时常数 原地右转 90 60 原地左转 90 60 右后转 180 232 左后转 180 232  电池电压 :5V 供电的电压不得低于 ， 12V 供电的电压不得低于 （在 左右电机运行最稳定）。  SHARP 传感器输出值： SHARP GP2D12 红外测距传感器特性 左 右 后 平均值 ADC12 转换值 距离 (cm) 电压 (v) 电压 (v) 电压 (v) 电压 (v) 参考电压 () 0x0bd3 0x0b00 0x0a46 0x098c 0x08eb 0x0888 0x0818 0x07b5 灭火机器人小车制作 21 0x0745 0x06ee 0x06a4 0x0659 0x060f 0x05dd 0x05b8 0x056d 0x0548 0x0516 0x04f1 0x04cc 0x049a 0x0482 0x0469 0x0444 0x042b 0x0412 0x03ed 0x03d4 0x03c7 0x03af 灭火机器人小车制作 22 0x0396 0x0389 0x0371 0x0358 0x034b 0x033f 0x0326 0x031a 第五章 实验心得 周会泉： 本次的灭火机器人小车制作主要涉及到单片机开发 ,机器人组成和原理 ,电机与驱动 ,传感器知识 ,程序算法设计等 .通过本次机器人小车的制作 ,我对机器人小车的组成和原理 ,传感器有了全新的认识 ,我熟悉了整个机器人小车的制作过程 . 在参加灭火机器人比赛前 ,我们的机器人小车是一个非常成功的作品 ,在实验室模拟环境下运行相当稳定 ,表现也非常出色 .但在参加完比赛后 ,我们的机器人小车却是一个失败的作品 .下面将主要介绍本次参加比赛的调试经验和比赛经验 .以备将来做进一步的改进 . 一 ,在调试时 ,尽量在 自己的比赛场地调试 ,虽然在现场比赛时 ,所有的比赛场地采用的都是相同的材料 ,各个部分看起来都是一样的 ,但是实际中却会有很大差异 .如果不在自己的比赛场地调试 ,严格来说 ,现场调试将没有任何意义 . 二 ,千万不要以为自己的小车有多快 ,其实别人的小车更快 ,所以在制作小车时追求速度是必要的 .在保证速度的同时也一定要保证自己小车的稳定性 . 三 ,在实际比赛时 ,可以根据实际情况加上各种模式 ,比如非推测导航模式实际上是在四号房间边上的巷道加上一个小斜坡 ,而模糊模式是在起点位臵靠左加上两片直径约 5,6 厘米的镜子 ,其实这些对小车并没 有很大的影响 . 四 ,如有可能 ,尽量采用相关公司的成品小车 ,这样小车会更稳定 ,我们也只需要将主要精力放在程序设计上 ,这样会增大成功的可能性 . 五 ,去现场比赛时 ,尽量多点人去 ,也尽量提前到达比赛现场进行调试 ,如果有足够时间灭火机器人小车制作 23 调试 ,自己制作的小车同样不逊于某些公司制作的机器人小车 . 六 ,在制作小车时 ,要充分考虑到各种不利情况 .这要求制作的机器人的适应能力好 ,到达现场时需要调整的参数越少越好 . 七 ,在控制机器人小车精确转弯时一定要使用相关硬件器件进行控制 ,比如指南针 .或者采用好的算法不需要进行精确转弯 . 总体来说 ,就 参加比赛而言 ,我们的机器人小车是一个失败的作品 .但对我和我的队友来说 ,我们是成功的 ,我们制作的机器人小车也是成功的 .因为灭火机器人比赛中我们的小车是唯一的一个自己动手制作并搭建的 . 陈云： 此 次设计的主体是小车，使用最多的是传感器，因为传感器、电机驱动等电路已经有现成的电路，所以在硬件设计的时候，遇到的问题比较少，设计也比较顺利；但调试遇到的问题还是比较多的。 在整个调试 过程中，我总共做了三副板子，第一副全是自己焊的，做测试电路用的；问题大部分出在了第二副板子上，由于当时做得部分 PCB 电路板出了问题，所 以使用的是 PCB 和自焊的结合，但系统很不稳定，主要是驱动芯片是插在上面的，没有固定，结果稍微动一下就要软件修改参数，更别提拆一次车，再装上参数就得全改；第三副板子就是参赛用得，效果比较好。 这给我的启示是：做东西宁可慢些，但系统必须稳定。 在智能车的设计中，电源部分可以说是核心的核心；电源设计显得尤为重要，特别是使用电池供电的系统。 电池在充电后，电压会变的很高，额定 电压冲完 电 电压会达到 ，但在使用初，电压降的会很快，对系统的稳定性造成很大威胁，所以必须使用稳压芯片，并且电池电压（正常供电时电压） 至少应该比稳压芯片输出电压高 2V；另外，电源部分的滤波电容也是非常重要的，一般采用 100uF 的有极性电容和 104 无极性电容构成滤波电容组。 在这次设计中，我充分感受到经验的力量。 因为我们这次使用的主控芯片引脚只能接受小于 的电压。