美女空姐【真.博娱】

美女空姐【真.博娱】

SHAANXI YILIAN ELECTRICAL EQUIPMENT CO.,LTD
029-822342111

技术文章

公司新闻

采用STC12C5410AD处理器实现自动割草机器人主控系


时间:2020-08-09 04:14

  系统、电机驱动系统3大部分组成。其中单片机控制系统的处理器采用国产芯片STC12C5410AD,包含10 bit的

  运动系统主要通过单片机给出的多路PWM信号对自动割草机器人的行动电机以及割草电机进行控制。传感器系统由电子篱笆传感器、光电开关传感器、碰撞开关传感器、雨水传感器、无线遥控接收模块等组成。其中,电子篱笆传感器用于探测割草区域的边缘;光电开关传感器用于避开慢速的或者静止的障碍物;碰撞开关传感器用于避开快速的或者主动碰向割草机的物体;雨水传感器用于检测下雨天气,并且相应作出回基站的操作;倾角开关传感器用于安全措施,防止自动割草机器人在割草过程中发生意外事件翻倒,一旦传感器检测的角度超过设定的阈值,系统自动停止一切工作,进入休眠状态;无线遥控部分用于方便使用者无线控制自动割草机器人,无线 m.各个系统都采用模块化设计,可扩展性高、升级维护方便、二次开发周期短。表1为自动割草机器人参数表。

  主控系统采用STC12c5410AD单片机,最高主频40 MHz,8路AD输入,可以满足自动割草机器人系统的控制需求。本系统采用30 MHz的有源晶振,8路AD输入基本上可以满足系统中模拟量的采集需求。

  运动控制系统中行动电机部分采用2片L298直流电机驱动芯片对直流电机进行控制。1片L298驱动芯片可以提供最高3 A的驱动电流,本系统的行动电机供电电压为24 V,对于设计要求行动总功率不大于60 W的驱动系统来说,2片L298拥有足够的驱动能力。在机械结构上,电机轴上使用了减速齿轮,用于加大最大电机输出转矩,提高在草地上行走的能力。

  割草电机驱动部分采用mosfet驱动,IRLR2705这款mosfet可以提供峰值28 A的电流,满足了割草电机的要求。割草电机的开通和关断由一个单片机IO控制。割草电机驱动有一个电流检测反馈环节,当割草电机的工作电流过大(一般是堵转时),电流信号被采样电阻取出并且送往单片机AD转换器中进行检测并且软件保护。防止堵转的电机烧毁mosfet管。电机驱动电路图如图2.

  对空间目标的搜索和跟踪一般采用相控阵雷达,其相控阵天线以电子方式控制波束方向,它可以同时搜索和测量不同方向的多个波束,建立空间目标的运行轨道和测量空间目标的窄带特性。如美国海军的空间监视“NAVSPASUR”系统、法国的GRAVES雷达等,以及计划中的欧洲空间监视系统,这三个系统是由雷达电子波束在空间设置一道拦截屏(或拦截空域),所以通常称为“电子篱笆”。

  电子篱笆传感器是自动割草机器人最重要的传感器,它可以使割草机不走出工作区域(由连在基站上的电线围成的区域),这样可以保证自动割草机器人工作在有效区域。电子篱笆传感器感应的是电子篱笆所发出的一定频率的脉冲信号,感应线圈在靠近通有交变电流的电线边界时,会产生特定频率的感应电流,根据检测特定频率下信号幅度的大小可以得到割草机是否接近边界的信息。电子篱笆传感器在感应出信号后进行放大、滤波,然后再送入单片机的AD输入端口。实验证明,越是接近电子篱笆边界,感应出给MCU的电压越大,选择一个合适的阈值进行判断就可以得到割草机的状态。在实际中设定接近边界还有3 cm时感应出的电压大小作为阈值,割草机在接收这个信号后就会给出相应的处理,如后转弯180°然后继续前进。电子篱笆检测电路图如图3.

  传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

  在割草机运行过程中,有可能因为意外使割草机倾斜或者翻倒。由于割草机底盘有一对高速运行的割草刀片,所以底盘暴露在外面就会威胁到人或者动物的安全。在车子倾斜到一定角度时,倾角开关就会给出一个开关信号,单片机根据这个信号关断所有的电机控制信号,并且进入待机状态,等待操作者手动开机。

  碰撞开关是为了让割草机可以躲开光电避障开关检测不到的盲区障碍物和快速移动物体,是一种被动的避障方式。碰撞开关的原理是在割草机被外物碰撞到前方的一个机械的弹簧结构后,会让一个,这样能给单片机一个低电平信号,通知单片机遇到了障碍物,单片机就会执行相应的避障措施。

  雨水传感器由一个湿敏电阻和一个比较器组成。在正常工作情况下,湿敏电阻阻值为1 MΩ左右,这样可使比较器输出为高(正极电压(约2.5 V)大于负极电压(约2 V))。如果有雨水碰到湿敏电阻,则电阻的阻值会急剧下降到1 kΩ左右,比较器输出就为低(正极电压(约0 V)小于负极(约2 V))。这样就能使单片机得到雨水感应信号,执行回基站避雨的操作。图4为雨水传感器电路图。

  光电避障是最主要的避障方式,也是一种主动的避障方式。优点是不用碰到障碍物就可以检测到并且躲开,避免直接碰撞到障碍物。光电开关可检测的距离可以根据实际控制的需要进行调节。

  多传感器系统传感器的位置和排布对于控制精度有很大影响,在借鉴了其他多传感器系统的排布后,设计出本系统的传感器排布图,如图5所示。

  A1、A2、A3、A4都是电子篱笆探头的放置位置。B1和B2是光电传感器和碰撞开关的安装位置,尽量放在边缘有利于检测障碍物减小检测的盲区。其中,A3、A4这两个电子篱笆探头主要用于检测前端电子篱笆区域,如果检测到,执行后退再转向的动作。A1、A2则是用于进入基站时的寻线,因为进入基站的任务是通过首先寻找到边界的电子篱笆线,然后再切入电子篱笆线中,最后通过寻线的方式一直走入基站。A1、A2也可以在自动割草时发挥作用,避免割草机走出边界,特别是在割草区域的边角地带,成为处理边界算法中的一个重要辅助信号。

  其他部分包括过电流保护、欠电压保护。过电流保护主要保护割草机驱动电路不会因为堵转、割刀卡死等原因损坏;欠电压保护通过检测电池电压来确定是否应该回基站充电,实现自动充电的功能。

  自动割草机器人的软件部分使用单片机C语言编程设计,根据实际的控制要求实现自动割草机器人的功能。软件部分尽量使用查询代替中断,增加了软件的健壮性。割草路径的规划是自动割草机器人的主要算法部分。美女空姐

  主程序主要执行初始化以及自动割草机器人的3种行走策略:普通行走的任务;回到基站的任务;执行出站的任务。在外部中断中,外部光电避障、碰撞开关避障和保护部分的信号是主要外部中断的来源,用于实时响应这些异常事件。软件流程图如图6.

  路径规划是指,在具有障碍物的环境中,按照一定的评价标准,寻找一条从起始状态到目标状态的无碰撞路径。本算法中路径规划采用了基于知识的遗传算法,它包含了自然选择和进化的思想,具有很强鲁棒性。机器人整体的运动规划一般又称为路径规划,由于机器人整体看作是一个点或者是一个固定的几何体,自由度比较少,因此路径规划问题相对比较简单。传统的机器人运动规划算法已经能较好地解决路径规划问题。

  自动割草机器人路径规划的遍历策略是割草机设计中的一个重要环节,涉及到割草机割草的效率。合理的遍历策略可以使自动割草机器人在最短的时间内遍历整个割草区域。常用的割草策略主要有两种方式:直线运行方式和边界跟踪运行方式。两种覆盖区域方式如图7、图8所示。

  采用直线运行时,转向处会有不可避免的重叠路径,使总的运行距离增加;采用边界跟踪的方式时,需要机器人不断地调整进行方向,容易带来误差。针对自动割草机器人以单片机为核心的控制器而言,需要自动割草机器人的运行轨迹尽量简单化和规范化。因此采取直线运行方式遍历子区间,在前向的电子篱笆传感器感应到边界后,割草机器人后退一小段距离,然后以一个轮子为中心,另一个轮子左转(或右转)180°,完成掉头,然后继续前进,下次再碰到边界就向相反的方向旋转180°,这样就可以做到区域的覆盖。

  割草机器人在区域的边角处行走是最容易出现问题的时候,不合理的行走策略可能导致割草机器人走出边界。所以要利用割草机器人现有的传感器去选择在区域边角的运行策略。

  (1)割草机到达边界的一个角落,如图9.在这种情况下割草机器人传感器A4(或者A3)首先检测到边界L1的信息,根据直线运行方式就应该先后退再向左转(或向右转)。正常情况下走到这种角落时就应该是先检测到L1,然后后退一段距离,再向右方向转180°。在转弯的过程中,由于L2的存在, A3就会感应到角落的另外一个边界L2,如果没有特别的策略,就会执行先后退一段距离,再向左转180°的策略,这样就很容易走出边界,或者使控制变得混乱。要避免这种情况就需要在软件上做出改动,即在转弯过程中如果有其他传感器检测到边界,就说明已经到了另一个边界角落的位置。最好的处理方法就是原路回转过去,回到原位后再次左转180°,开始从这个区域的顶端到另外一端的循环行走遍历。

  (2)割草机遇到了一个倾斜的边界,如图10.如果没有特殊的策略,A4检测到边界后,就执行转向的策略,这样就会有很大一片的前方区域(区域一)不能遍历到,所以就需要利用右边的A2去解决这个问题。在正常行走时,如果A2首先检测到了边界,则执行先后退、然后左拐一定的角度、最后前进的策略。自动割草机器人就会沿着这根斜线边界不断调整自己的角度前进,而不会漏掉这些区域,适用于边界不是很规则的草地。

  割草机器人整体调试步骤:(1)单片机控制系统的测试;(2)运动控制系统的调试;(3)各个传感部分的调试;(4)运动控制系统与传感器相结合的整机调试。

  首先单独测试单片机的控制,测试通过后进行运动模块的测试,获取割草机的运动参数。然后进行各个传感模块的测试,其中重点的是电子篱笆、光电避障的测试。在确认各个传感模块工作无误后即可开始进行割草机器人的整体测试以及割草路径规划。最终实现自动割草机器人自动割草、自动充电和雨雪天自动返回基站等功能。

  自动割草机器人系统借鉴了国外的割草机系统的特点,特别加强了安全性和可靠性的设计,实现了更好的控制。从外界获取信息能力来看,多传感器系统保证了获得的外界信息的完整性、有效性,保证了自动割草的正常进行以及意外情况的及时应对。从系统性能方面,采用功耗合理、性能优越的单片机控制系统,保证了性能与成本的兼顾。从功能方面,基本实现了全部割草机器人应有的功能,并且加强了安全性。通过现场的测试结果,割草机器人完全能够胜任坡度不大于15°的草地的割草需求,实现了真正的无人值守自动割草。

  主题简介及亮点:第四期直播内容是AI语音识别机器人眼睛灯编码与实现,通过直接讲解如何编写代码去实现各个子模块的功能。

  新冠疫情当前,越来越多的美国民众被要求呆在家里,避免与其他人以及其他人接触过的东西接触。随着新冠疫情....

  AutoX称,其每辆无人车都搭载了自检系统和实时自我监控系统,支持毫秒速度的故障自检。监控范围包含车....

  继百度飞桨深度学习平台之后,百度的昆仑AI芯片日前也针对国产的飞腾CPU完成了适配。再加上已经适配的....

  熔体压力传感器的工作原理是介质的压力直接作用在传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使....

  长期以来,苹果始终坚持在其许多设备中使用自己的处理器,谷歌似乎也在寻求在自己的硬件上做类似的事情。

  自Helio X系列芯片败走之后,联发科近年来基本放弃了旗舰芯片的研发。而2019年作为5G元年,联....

  AMD推出新的EPYC处理器——霄龙7Fx2系列,主要填补16核、24核的空缺,运行频率更高,三级缓....

  利用智能语音交互技术,远传在抗疫行动中“战果”累累。而后疫情时代,通过开展新一轮的客户服务智能化转型....

  与仅依赖IP速率限制和基本DDoS保护技术的传统API保护解决方案不同,Zenedge API Se....

  由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大化所”)主导研发的三种深海原位荧光传感器工程样机,在深海....

  鲁大师近日公布了2020年第一季度的PC CPU处理器排行榜,包括性能榜、最受欢迎榜,以及市场占比。

  到目前为止,视觉传感器和听觉传感器已经发展成熟并广泛地应用在工业机器人领域。但随着智能机器人向人类活....

  未来网络安全与机器人的结合,要真正成为黑客帝国里面一样的世界,这可能需要在我们的科学框架中进行大规模....

  “针对人类玩家而言,最新版本darkfores2在排名靠前的机器人上,在KGS Go Server上....

  关于MIPI测试 一,MIPI协议相关简介 1,MIPI协议和联盟 MIPI协议,即移动产业处理器接....

  据外媒报道,如果你叫过网约车那么你可能遇到过因为车内空气清洗剂太过浓烈而出现鼻塞的情况。

  无论是自动驾驶、人工智能、还是社交媒体的精准营销。无一不用到计算科学知识。而编程是理解计算机原理的核....

  近年来,无人化这个概念逐渐被运用到了社会中的各个行业,比如无人零售、无人驾驶、无人工厂;而跟物流有关....

  如果人们长期生活在空气质量较低的室内环境中,容易引发各种疾病,发病率逐年上升。现在,随着人们健康意识....

  人工智能时代来临了,风险投资和增长投资者正在做很多事情来加速这些工人机器人的崛起。

  上个月苹果推出了最新一代的iPad Pro平板电脑,让很多人感到意外的是,但并没有搭载苹果最新的A1....

  2018年,英特尔发布了8代酷睿H系列处理器,i9-8950HK支持了英特尔TVB加速技术(Ther....

  如果近日泄露的消息靠谱,那英特尔 10 代 Comet Lake 台式处理器的高端产品可能需要强大的....

  一时间,“新基建”成了行业热议的线G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设....

  该团队表示,他们的灵感来自昆虫的外骨骼,其有柔软和坚硬的部分。这一发明被称为“柔性外骨骼(flexo....

  可是长时间亲密相处很容易带来过度陪伴。随着武汉的正式解封,全国各地基本都已复工复业,当铲屎官重新外出....

  管理建筑物并不是一件容易的事,但是物联网(IoT)确实可以使人有这种感觉。

  物联网被认为是未来几年农业领域最大的变革力量。据研究人员称,物联网可能是农业和农业应对环境变化、巨大....

  影子物联网(Shadow IoT)是指组织中的员工在没有IT团队授权和知识的情况下使用连接互联网的设....

  多年来,XDA一直抓住三星、HTC、索尼和LG都在军备竞赛中作弊,这是手机基准。 主要制造商已集体同....

  随着物联网技术的快速发展,越来越多的工业企业开始积极思考如何更好的结合利用物联网技术为自己所用,为企....

  物联网(IoT)代表了一种颠覆性的创造,这种颠覆性开始推翻现有流程和技术,并带来了全新的工作方式。

  工业机器人作为机电一体化技术发展的代表性产品,是整个智能制造的核心设备。在我国制定的“中国制造202....

  随着工业制造技术的高速发展,各行业生产工厂的自动化智能化程度越来越高,机械臂、协作机器人、移动机器人....

  作为一家初创企业,Pluto尚未与IBM的Intelligent Water等智能水管理系统中的大型....

  除了手机性能榜之外,鲁大师今日还发布了手机芯片性能榜。榜单显示,骁龙865、骁龙855 Plus、麒....

  无论是为暖通空调系统的泵压力提供反馈的液压测量控制回路的压力,或是测量冷却液流动的压力,重载传感器均能够输出高...

  图1至图3所示为基本的TIA电路,图1常用于双电源供电系统;图2是该电路在单电源供电系统中的应用,进行了少许修改,...

  在众多的网络安全设施中,防火墙是行之有效的重要网络安全设备,通过对网络通信进行筛选屏蔽以防未经授权的访问进出计...

  自从有了霍尔效应传感器以来,它夺得了设计师的设计想象力,一般认为固态器件比机械电子器件更为可靠。然而,当比较干...

  随着太阳能LED路灯在城市照明系统中的广泛应用,如何节约能源、提高路灯能源的利用率己成为急需解决的问题。太阳能...

  婴儿培养箱主要应用于早产儿、低体重儿、病危儿或发育不良的新生儿的临床医疗。在儿科的医疗护理中占有重要地位,是医...

  采用VTI 公司生产的SCA100t 双轴倾角传感器和C8051F 系列单片机构成的数字倾角传感器,工作可靠,测量精度高。...

  随着芯片技术的发展,FPGA的容量已经达到上百万门级,从而使FPGA成为设计的选择之一。Altera公司的FPGA芯...

  血压指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力,即压强。正常的心脏是一个强有力的肌肉器官,它日夜不停地、有节律地...

  温度和湿度是标定环境不可缺少的参数,在蔬菜大棚、粮食仓库等许多场合,对温、湿度的要求非常严格,因此对环境温、湿...

  米尔顿·凯恩斯市是一座位于英国白金汉郡、距离伦敦约80公里的城市。疫情暴发后,该市也实施了封锁措施,....

  在室内移动机器人的导航中,机器人的定位与地图创建是机器人研究中一个基础且重要的问题。

  近年来,“智能可穿戴”这个理念逐渐深入人心,可穿戴设备产品销量也开始不断走俏。

  随着城市化的不断发展,钢筋混凝土已经取代了绿叶树木,随之而来的空气污染和环境问题变得越来越明显。越来....

  在医疗应用中,5G因其特有的高速率、广连接、低时延等优势,将为远程医疗、数据挖掘、辅助诊疗、智能终端....

  上周Intel宣布了自家最新的10/7nm工艺路线图,不过大部分都跟桌面版无关,今年的桌面版酷睿还是....

  光电式液位传感器也是一种可以用于测量液位的开关,光电式液位传感器内包含一个红外线发光二极管和一个光电....

  传感器在现代智能楼宇建筑系统中,应用节能、智能化管理、数据搜集分析、提高业主安全、全面架设保护机制、....

  从后厨到无接触取餐区全流程外卖配送,在堂食恢复后负责菜品从后厨到顾客餐桌,对空盘餐具进行高效回收,疫....

  近年来我国煤矿安全事故时有发生,安全形势十分严峻。在采矿生产过程中最常发生的就是冒顶事故。冒顶是由于....

  在无线传感器网络拓扑控制算法的研究中,利用简化冗余路径可以降低通信干扰,减少能量消耗,并且延长网络生....

  为了更好地帮助盲人行走,各科研机构研制了各种电子导盲设备。传统电子导盲装置存在以下不足:使用普通电池....

  但是很多传感器只提供4~20mA或者0~5V的直流模拟信号输出,而我国煤矿使用的煤矿安全监测系统大部....