毕业设计机器猫.doc

机器猫的设计与制作 机器猫可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。现在市面上有着令人眼花缭乱的玩具，而电动车、电动猫等电动玩具，不仅价格便宜，而且趣味性强和能动性好，深受广大家长和儿童们的欢迎。进一步调查可以发现，简单的电池驱动玩具的价格远低于有一定的智能型的玩具，而将简单的电池驱动玩具“升级”为智能玩具的硬件成本很低，将普通的电动玩具升级成智能化玩具是极具市场价值的工作。本文选取了一种简易的电池驱动玩具———机器猫并将其改装成能进行一定智能控制的玩具。实践表明改装方案可行，极大的提高了玩具的趣味性。 关键词：机器人 传感器 信号处理 电机驱动 目录 引言 关于机器人 机器人的发展史 现阶段发展状况 机器猫的实现 电路的组成和各部分的作用 3.2机器猫结构框图： 3.3机器猫的原理设计图 3.4电路的组成.各部分的过程 PCB板 3.4.1、直流稳压电源的设计 3.4.2、连续脉冲发生电路 3.4.3、开关电路及阶梯波形成级电路设计 3.4.4、运算放大器LM324应用 3.4.5 PCB制作步骤及方式 4 机器猫的装配与调试 5 设计中遇到的问题及解决办法 6 完成本电路所具备的能力 7 展望 结论 致谢 参献文稿 1 引言 实际上，机器猫是自动执行工作的机器装置。机器猫的制作以及其工作原理都与所见的机器人是一样的，机器人可接受人类的指挥，可以执行先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领运动。本次介绍的机器猫也包含了这么多的优点，并能够通过光、声、磁控等的工作原理制作出完美的机器猫。 关于机器人 2.1 机器人的发展史 机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。机器人可接受人类指挥，执行预先编排的程序，根据人工智能技术制定的原则纲领行动。它取代或协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业等工作。 机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。 2.2 现阶段的发展状况 目前在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。” 机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。 机器猫的实现 3.1 电路组成和部分作用 该装置主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。声敏元件麦克风V1与电阻R1、R2，组成声敏取样电路，主要是将声信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。光敏三极管、干簧管可以将光信号、磁场信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号 3.2 机器猫结构框图： 3.3 机器猫原理设计图 3.4 电路的组成.各部分的过程 PCB板 设计阶梯波发生电路，通过电路产生阶梯波 简易数模转换（D/A）主要由直流电源模块、连续脉冲信号发生模块、阶梯波形成级模块和阶梯波放大级模块等组成。下图为模块示意图： 3.4.1、直流稳压电源的设计 直流稳压电源电路图： 用三端集成稳压源7809。W7809典型稳压值输出电流典型值为（最小值），最小管压降，时的最大允许功耗。最大输入电压，内部设有热过载和过流短路保护电路，工作结温范围℃℃。存储温度范围℃~℃。极性电容起到滤波的作用。 本次实验中直接采用直流电池直接供电，；利用9V电池将其转化为5V的直流电压，为芯片供电。 3.4.2、连续脉冲发生电路 （1）利用555定时器构成多谐振荡器 充电时间: 放电时间： 故电路的振荡周期： 振荡频率： 输出脉冲占空比： 占空比可调的多谐振荡器 此电路的振荡频率为0.01Hz~500kHz 实验要求输出频率为1k~500kHz只需让调节滑动变阻器