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接力竞赛机器人系统电路设计
标签:智能硬件(202)机器人技术(25)驱动电路(285)

  接力机器人机械部分采用遥控汽车,造型时尚,色彩华丽,车上装配的火炬有“2008奥运”标志,内部七彩电子火焰舞动闪烁,令人赏心悦目。比赛开始,人工启动第一辆机器人小车,车上火炬同时点亮,当遇到下一辆机器人小车时,下一辆机器人小车火炬自动点亮并启动前进。为了渲染效果,在终点,还设计了艳丽鲜花构成的凯旋门,当机器人小车胜利到达终点凯旋门时,电路自动触发燃放焰火,声光相伴,具有很强的视觉冲击力

  电路原理:一片电机驱动电路L293D、一个红外光电开关TCRT5000和一个电阻R2四样东西就构成了具有循迹功能的最简约的机器人。TCRT5000由一对相“互隔开的红外发射和接收二极管构成,TCRT5000朝下安装在机器人小车底盘上。其中的发射二极管向地面发射红外线,接收二极管接收从地面反射的红外线。机器人使用了ATMAGE8单片机内部集成的模数转换功能,不同颜色的地面反射红外线的情况不同,因而接收二极管接收到的红外线信号强度也就不同,通过ATMAGE8单片机进行模数转换。

接力竞赛机器人系统电路设计

  不同的红外线信号强度转换成不同的数值。据此就能识别地面的线迹,程序再通过电机驱动电路L293D控制车轮运动实现自动循迹。干簧管GHG是用来实现接力的,每辆车前端装磁铁,尾端装干簧管,后车靠近前车时,后车前端的磁铁作用于前车后端的干簧管,就传递了接力信号。红外发射二极管D3和红外接收二极管D4是用来配合机器人在完成接力后实现停车功能的。每辆车前端安装红外接收二极管D4,尾端安装红外发射二极管D3。当磁铁作用于干簧管,传递了接力信号后,前车通过后端的红外发射二极管D3发射红外线,后车通过前端的红外接收二极管D4接收到红外线后就停止前进。

  图中D5是一种玩具火炬,内部为五个红绿蓝色发光二极管以及控制它们闪烁发光的集成电路等组成,内部结构尽管复杂,但使用时可以非常简单地把整个火炬视作一个发光二极管来对待。具体使用方法是取消火炬内部原来电池的供电,改由AVR单片机端口输出高电平来供电:火炬内部原来连接电源正极的引线连接到 AVR单片机输出端口,原来连接电源负极的引线连接到AVR单片机的地线,由于AVR单片机具有强大的端口输出能力,控制AVR单片机端口输出高电平就可以点亮火炬。燃放的烟火采用的是一种婚庆礼仪上常用的冷烟火。买来的冷烟火带有两根导线,两根导线只要接上1.5V电池就会立刻燃放烟火。接力机器人比赛方案在鲜花组成的凯旋门下方放置一个干簧管,干簧管通过导线连接电池和冷烟火,由于接力比赛机器人小车前部装有磁铁,当机器人小车胜利到达终点凯旋门时,电路自动接通燃放焰火。

  
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