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物流机器人设计 物流机器人概述 随着素质教育的越来越被重视 很多学校都把制作智能小车作为首选课题 智能小车生动有趣还牵涉到机械结构 电子基础 传感器原理 自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识 学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力 而且智能小车还是一个很好的硬件平台 只要增加一些控制电路就能完成循迹小车 在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到 光电传感器 电机驱动电路等相关电子知识 分工情况 1 主要负责硬件电路以及最小系统的制作2 主要负责直流电机的资料查询3 主要负责光电式传感器的资料查询4 主要负责软件程序的编写5 主要负责总体规划及总结本次实训课 L298电机驱动芯片 L298是SGS公司的产品 比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N 内部同样包含4通道逻辑驱动电路 可以方便的驱动两个直流电机 L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS VSS可接4 5 7V电压 4脚VS接电源电压 VS电压范围VIH为 2 5 46V 输出电流可达2 5A 可驱动电感电感性负载 1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻 形成电流传感信号 L298可驱动2个电动机 OUT1 OUT2和OUT3 OUT4之间可分别接电动机 5 7 10 12脚接输入控制电平 控制电机的正反转 EnA EnB接控制势能端 控制电机的停转 直流电机稳态运行方程 Ce N Rala其中 为电机每极磁通量 Ce为电动势常数 N为电机转数 La为电枢电流 Ra电枢回路电阻 L298驱动电路 L7805三端稳压器 用三端稳压L7805来组成稳压电源所需的外围元件极少 L7805电路内部还有过流 过热及调整管的保护电路 L7805使用起来可靠 方便 而且价格便宜 L7805散热片总是和最低电位的第 脚相连 这样在L7805中 散热片和地相连接 而在l7805中 散热片却和输入端相连接 74HC04反相器 74HC04是一款高速CMOS器件 74HC04引脚兼容低功耗肖特基TTL LSTTL 系列 74HC04遵循JEDEC标准no 7A 74HC04功能 6路反相缓冲器 74HC04特性 兼容JEDEC标准no 8 1A ESD保护 HBMEIA JESD22 A114 A超过2000VMMEIA JESD22 A115 A超过200V 温度范围 40 85 40 125 直流电机 直流电机的结构特点 直流电机与交流电机比较 最大的优点就是直流电机可以实现 平滑而经济的调速 直流电机的调速不需要其它设备的配合 可通过改变输入的电压 电流 或者励磁电压 电流来调速 普遍用法也是通过晶闸管PWM功能 交流永磁同步的调速是靠改变频率来实现的 需要变频器 直流电机虽不需要其它的设备来帮助调速 但自身的结构复杂 制造成本高 在大功率可控晶闸管大批量使用之前 直流电动机用于大多的调速场合 直流电机 直流电机的调速方案方式 1 改变电枢 转子 电压 2 改变激磁绕组电压 3 改变电枢回路电阻 直流电机分类 1 永磁直流电机2 励磁直流电机 励磁方式又可分为串励和它励 永磁电机的定子是不需要再通入电流的 励磁电机的定子要通入励磁电流 直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关 通常直流电动机的励磁方式有4种 直流他励电动机 直流并励电动机 直流串励电动机和直流复励电动机 直流电机 直流电机的转速 直流电机的磁场可以看做恒定磁场 那么在转子上面所绕制的线匝就是转速的一个因素 在磁场中接通直流电流的导线根据电流方向的不同受到垂直于磁力线的推力方向也不同 电流大小的不同产生的推力也不同 推力的大小和负载的阻尼就形成影响转速的又一个因素 分析起来影响直流电机转速的因素如下 1 磁场强度 2 转子绕组匝数 3 转子电流强度 4 负载阻尼强度 光电式传感器 光电式传感器photoelectrictransducer 基于光电效应的传感器 在受到可见光照射后即产生光电效应 将光信号转换成电信号输出 它除能测量光强之外 还能利用光线的透射 遮挡 反射 干涉等测量多种物理量 如尺寸 位移 速度 温度等 因而是一种应用极广泛的重要敏感器件 光电测量时不与被测对象直接接触 光束的质量又近似为零 在测量中不存在摩擦和对被测对象几乎不施加压力 因此在许多应用场合 光电式传感器比其他传感器有明显的优越性 其缺点是在某些应用方面 光学器件和电子器件价格较贵 并且对测量的环境条件要求较高 光电式传感器 光电式传感器的分类 基于外光电效应的光电敏感器件有光电管和光电倍增管 基于光电导效应的有光敏电阻 基于势垒效应的有光电二极管和光电三极管 见半导体光敏元件 基于侧向光电效应的有反转光敏二极管 光电式传感器还可按信号形式分为模拟式光电传感器 见位移传感器 和数字式光电传感器 见转速传感器 光栅式传感器 数字式传感器 光电式传感器还有光纤传感器 固体图像传感器等 光电式传感器的构成 光源 光学通路 光电元件 光电式传感器的特点 非接触 响应快 性能可靠 光电式传感器的应用 1 光量变化的非电量 2 能转换成光量变化的其他非电量 物流机器人程序 include includesbitP0 6 P0 6 L298的ENA sbitP0 2 P0 2 L298的Int1 sbitP0 7 P0 7 L298的ENB sbitP0 3 P0 3 L298的Int3 voidtime0 void interrupt1using2 P0 6 P0 6 P0 7 P0 7 TH0 65536 256 TL0 65536 256 voidmain 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 物流机器人总结 通过这次的实训课 我们遇到很多问题 比如 最小系统的焊接 程序的调试等 经过几天的努力以及老师 同学的帮助 把问题一一解决了 实训课让我们过的很充实 也培养了我们的团队合作精神 通过设计制作过程 让我们把所