《物流机器人设计》PPT课件.ppt

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 4.57V电压。 4脚 VS接电 源电压， VS电压范围 VIH 为 +2.546V。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： CeN 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 ： HBM EIA/JESD22-A114-A超过 2000 V MM EIA/JESD22-A115-A超过 200 V 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 photoelectric transducer，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 #include sbit P0_6 =P06; /* L298的 ENA */ sbit P0_2 =P02; /* L298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，让我们把所学的专业知 识应用到产品的设计及制作中，学以致用并加强 团队合作精神，互相促进、互相学习，人人都有 收获和提高。在今后的学习中，我们将培养和激 发学习的兴趣，为未来的工作打下坚实基础。