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精品文檔-下載后可編輯基于MCU和CPLD的智能移動機器人控制系統(tǒng)-基礎電子摘要:針對移動機器人控制系統(tǒng)設計和開發(fā)要求的復雜性，從成本低、易開發(fā)、易調(diào)試和高集成性的角度出發(fā)，提出了一種基于微處理機控制單元(MCU)和復雜可編程邏輯器件(CPLD)的智能移動機器人控制系統(tǒng)設計。給出了自動避障、電機驅(qū)動控制、紅外遙控等關(guān)鍵功能的設計實現(xiàn)方法，著重對基于CPLD的超聲波檢測模塊、紅外編碼模塊、壁障模糊控制器的設計等進行了詳細的論述。同時，還給出了系統(tǒng)主程序和超聲測距子程序軟件設計流程。實踐結(jié)果表明，該移動機器人控制系統(tǒng)可使硬件結(jié)構(gòu)大大簡化，并具有功能豐富、集成度高、性價比高等特點。

0引言

近幾年來，移動機器人研究技術(shù)取得了很大進展，許多科研成果被應用到實際產(chǎn)品中，同時，對于機器人的部分控制器的選擇也從傳統(tǒng)的單片機發(fā)展到DSP及嵌入式微處理器ARM。隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機的集成度也越來越高，而對于一些干擾源較少、環(huán)境適宜的工作場合，比如居家、寫字樓等，使用單片機作為主控制器，在開發(fā)成本和調(diào)試方面都有一定的優(yōu)勢;另外，考慮到機器人底層控制系統(tǒng)外圍電路的復雜和單片機資源有限，采用CPLD作為外部擴展芯片，可以靈活設計與外圍器件接口電路。

針對機器人控制系統(tǒng)設計和開發(fā)要求的復雜性，筆者從成本低、易開發(fā)、易調(diào)試和高集成性的角度出發(fā)，提出一種基于MCU和CPLD設計智能移動機器人。

1移動機器人的車體結(jié)構(gòu)

考慮到移動機器人靈活性和穩(wěn)定性，本研究采用4輪圓底盤結(jié)構(gòu)，驅(qū)動輪處于車身左右兩側(cè)，前后兩個萬向輪作為從動輪，主要起支撐作用，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎半徑的化，即原地轉(zhuǎn)圈。每個驅(qū)動輪由一微型步進電機驅(qū)動。

根據(jù)移動機器人功能，可以把整個系統(tǒng)分成3個功能層:控制及顯示層、傳感測量層和電機驅(qū)動層。機器人車體結(jié)構(gòu)總體方案設計如圖1所示。

圖1移動機器人車體結(jié)構(gòu)設計簡圖

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參考文獻:

[1].

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