毕业论文：伺服车的控制系统设计.doc

毕业设计(论文)中文摘要?摘 要:移动机器人是机器人学中的一个重要分支,且其应用越来越广泛.本设计采用的 是 AT89S51 单片机来控制一个伺服小车,该小车主要由两个独立驱动的主动轮,一个从动 轮和底盘等机构组成, 车体采用 ABS 板粘接而成, 小车的运动主要由主动轮上的相同电机 驱动,电机驱动芯片 L298N 直接控制两个直流电机的旋转,小车的转弯主要通过两个电机 的运动速度不同来实现.该伺服小车的转动角度为 360 o ,伺服小车可以前,后,左,右行 进,由操作手柄上的四个方向控制按钮—K1,K2,K3,K4 进行控制,在车上有相应的动 作(前,后,左,右).制作由直流驱动电机和单片机构成的驱动系统电路并根据控制要求 编写控制系统的控制程序, 实现小车的动作要求. 此系统以简易的电路连接配合驱动程序, 可以精确的控制伺服小车的动作.而其系统本身便是一套简易模型车体或是简易模型机器 人的底层动作平台.了解其工作原理后还可以有其他的应用,凡是需要以单片机控制,而 且想要移动的机构都可能有机会使用到它作为一个基础平台.对于非机械专业的同学,只 要懂得单片机设计,也可以很有效率的设计一些精密的传动系统.本课题可以学习以直流 电机为动力的移动平台设计原理及相关程序设计. 关键词:伺服小车 单片机 直流电动机 控制系统目录引言……………………………………………………………………………………… 国内外现状发展趋势……………………………………………………………………………… 控制系统硬件电路设计…………………………………………………………………AT89S51 单片机简…………………………………………………………………… 电机驱动模块……………………………………………………………………控制电路设……………………………………………………………………………电源电路设……………………………………………………………………………伺服小车的设计……………………………………………………………………………直流电机的选用…………………………………………………………………………传动机构设计…………………………………………………………………………车体结构设计……………………………………………………………………………控制系统的程序设计程序流程图……………………………………………………………………………直流电动机PWM 调速原理……………………………………………………………程序清单………………………………………………………………………………实验与调试……………………………………………………………样机的制作过程………………………………………………………………………利用 Protel 99 SE 进行电路图的绘制………………………………………………程序的编写调试与烧写…………………………………………………………………结论…………………………………………………致谢………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………………………? 1页 1引言 机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域.移动机器人是机器人学中的一个重 要分支.早在60年代,就已经开始了关于移动机器人的研究.关于移动机器人的研究涉及 许多方面,首先,要考虑移动方式,可以是轮式的,履带式,腿式的,对于水下机器人, 则是推进器.其次,必须考虑驱动器的控制,以使机器人达到期望的行为.第三,必须考 虑导航或路径规划,对于后者,有更多的方面要考虑,如传感融合,特征提取,避碰及环 境映射.因此,移动机器人是一个集环境感知,动态决策与规划,行为控制与执行等多种 功能于一体的综合系统.对移动机器人的研究,提出了许多新的或挑战性的理论与工程技 术课题, 引起越来越多的专家学者和工程技术人员的兴趣,更由于它在军事侦察, 扫雷排险, 防核化污染等危险与恶劣环境以及民用中的物料搬运上具有广阔的应用前景,使得对它的 研究在世界各国受到普遍关注. 移动机器人的研究和广泛应用, 不仅可提高产品的质量与数量, 而且对保障人身安全, 改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,对 促进我国制造业的崛起,有着十分重要的意义.同时,参第二届江苏省大学生机器人大赛 对课题的研究也有着积极的意义.它让我们对单片机及其他硬件有了更加深刻的认识,在 提高我们的科学素养,发展自身潜能,培养能力和创新精神,引导我们关注科技,热爱科 技,走进科技,涌现出更多的未来科学家和未来工程师有着积极的推进作用.国内外现状 我国机器人经过七五攻关计划, 九五攻关计划和 863 计划的支持已经取得了 较大进展,机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多 数.