CN108731701A - 双足机器人行驶里程计量装置 - Google Patents

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周海涛
吴冬燕
吴阳江
孙奥
杨蒙
顾竹语
单恣
赵泽凡
曹章州
徐骆
刘福玄
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers

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Abstract

本发明公开了双足机器人行驶里程计量装置，包括单片机最小***、电源电路、传感器电路、显示电路、报警电路、电机驱动电路、舵机控制电路，所述电源电路为整个装置提供电源；所述单片机最小***由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路相连接；所述传感器电路通过霍尔元件将行驶速度转变为脉冲信号传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示。本发明操作方便，计量精确，具备功能齐全，容易携带，功耗较小的特点，在双足机器人以外的其他里程计量领域能够广泛应用。

Description

双足机器人行驶里程计量装置
技术领域
本发明涉及单片机技术领域，尤其涉及了一种以单片机为核心的双足机器人行驶里程计量装置。
背景技术
机器人其实是个自动化装置，他仍然是机器，但是他能够模仿人完成某些特定的工作。为什么要发展机器人技术。简单的说是有三方面原因：1、干人不愿干的事。2、把人从有毒，有害，危险的环境中解放出来。3、保证工作的效率和准确性。人会累，机器不会。这变相的提高了生产力，解放了劳动力。
随着时代的发展，机器人技术也是日新月异，从传统的履带式机器人到如今的双足行走机器人，机器人的应用范围越来越广。机器人作为科技产物，如今已经给人们提供了越来越多的方便，他们可以做人类无法做到的事情，也可以代替人去做一些危险的工作。两足直立行走机器人是未来机器人的发展方向。相比较传统的机器人，它们可以更好的，更方便的为人类服务，模仿人类两足行走的特性可以到达更多传统机器人无法到达的地方。
双足机器人不但拥有开阔的工作空间，并且对步行环境要求很低，能适应于各类地面且具有较高的夸越障碍的能力，其步行性能是别的步行结构无法比较的。研究双足行走机器人具有重要的意义，在双足机器人行驶的过程中，能够让操作人员清楚的知道行驶的速度、里程等物理量，能够更精确的操控。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了双足机器人行驶里程计量装置，具备功能齐全，容易携带，功耗较小的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：双足机器人行驶里程计量装置，包括单片机最小***、电源电路、传感器电路、显示电路、报警电路、电机驱动电路、舵机控制电路，所述电源电路为整个装置提供电源；所述单片机最小***由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路相连接；所述传感器电路通过霍尔元件将行驶速度转变为脉冲信号传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示，所述报警电路接收单片机的数据进行报警；所述电机驱动电路用于放大信号，形成强电信号；所述舵机控制电路由舵机控制器与串口通信电路组成，所述舵机控制器通过串口通信电路连接于单片机上。
作为一种优选方案，所述单片机爱用AT89C51单片机。
作为一种优选方案，所述复位电路采用按键复位电路。
作为一种优选方案，所述晶振电路采用12M的晶振。
作为一种优选方案，所述显示电路采用LED数码管显示。
作为一种优选方案，所述报警电路采用声光报警器报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明操作方便，计量精确，具备功能齐全，容易携带，功耗较小的特点，在双足机器人以外的其他里程计量领域能够广泛应用。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的电路图一；
图3是本发明的电路图二；
图4是本发明的电路图三。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例：
如图1~4所示，双足机器人行驶里程计量装置，包括单片机最小***、电源电路、传感器电路、显示电路、报警电路、电机驱动电路、舵机控制电路，所述电源电路为整个装置提供电源；所述单片机最小***由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路相连接；所述传感器电路通过霍尔元件将行驶速度转变为脉冲信号传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示，所述报警电路接收单片机的数据进行报警；所述电机驱动电路用于放大信号，形成强电信号；所述舵机控制电路由舵机控制器与串口通信电路组成，所述舵机控制器通过串口通信电路连接于单片机上。
具体的，为了确保提供的电压稳定，所以用能提供+12V的直流电压电平，然后设计一个简单电平转换电路，将电压下降为5V。
具体的，所述单片机爱用AT89C51单片机，电脉冲由传感器电路的霍尔元件将双足机器人转动行驶的次数转换而成，转化成标准信号后，传输至单片机进行数据处理。经过单片机的定时/计数器测出每圈的时间数和总的脉冲数，再经过单片机处理传输至显示电路显现出来，这就是双足机器人速度和里程的测量。
具体的，所述复位电路采用按键复位电路。单片机电路工作后，单片机要想进行初始复位，那么RET引脚上必须有两个机器以上的高电平。只要RET持续保持高电平，则AT89C51单片机循环复位。经过单片机的一个按钮K1产生高电平复位这就是手动复位。通电时，电容C5等于短路，RET端立刻被加上+5V的电压，使AT89C51单片机进行自动复位；只需要按动按钮K1，***便可以复位，这个过程便是手动复位的过程。通过复位以后，P0到P3和 I/O口全为高电平，只有SBUF寄存器的工作状态不确定，其余全部清零。更为具体的，接通电源的时候，***进行充电，高电平在单片机的RST引脚上出现，只需要有10ms的高电平，单片机就能进行复位。
具体的，所述晶振电路采用12M的晶振。更为具体的，晶振电路的主要作用是在周期时间内，晶振输出脉冲信号给单片机，以此来让单片机能够按照时钟信号的指示来完成动作。
具体的，所述显示电路采用LED数码管显示。所述LED数码管行程的LED显示屏在单片机中一般用来显现各种字符，由于他使用寿命长，显示清晰，不易损坏，所以使用非常广泛。LED数码管有两种不同的形态：其中一种叫做共阳极LED显示器；另外一种称之为共阴极LED显示器。本发明采用的是第二种共阴极接法。动态和静态显示是LED的两种显示方式，本发明采用将全部显示器的八个笔划段a-h同名端连在一起的动态显示接口电路，I/0线控制每个显示器的公共极COM。在CPU向字段出口输出字型码时，全部的显示器都会接收到同样的字型码，最后用哪个显示器由COM决定。换句话说就是可以通过分时法，让每个显示器可以依次亮起。在这个经过中，每一位显示器都只会亮很少的时间。
具体的，所述报警电路采用声光报警器报警，就是瞬时速度一旦高于初定数值，蜂鸣器警报就会拉响，警报灯跳跃，警示需要减速。
更为具体的，本发明还设置有24C02存储电路，用于存储数据。
具体的，所述串口通信电路采用两块LM2596S芯片的DC-DC模块，该模块具有接线简单、成本低、稳定性好、转换效率高的特点。避免了因电池的不稳定造成对机器人的影响。同时，降低电源电压有利于单片机的稳定工作，延长使用寿命。提供给舵机合适的电压才能使舵机工作在最佳状态。好的供电***对整个机器人的使用都起到了非常关键的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.双足机器人行驶里程计量装置，其特征在于：包括单片机最小***、电源电路、传感器电路、显示电路、报警电路、电机驱动电路、舵机控制电路，所述电源电路为整个装置提供电源；所述单片机最小***由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路相连接；所述传感器电路通过霍尔元件将行驶速度转变为脉冲信号传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示，所述报警电路接收单片机的数据进行报警；所述电机驱动电路用于放大信号，形成强电信号；所述舵机控制电路由舵机控制器与串口通信电路组成，所述舵机控制器通过串口通信电路连接于单片机上。
2.根据权利要求1所述的双足机器人行驶里程计量装置，其特征在于：所述单片机爱用AT89C51单片机。
3.根据权利要求1所述的双足机器人行驶里程计量装置，其特征在于：所述复位电路采用按键复位电路。
4.根据权利要求1所述的双足机器人行驶里程计量装置，其特征在于：所述晶振电路采用12M的晶振。
5.根据权利要求1所述的双足机器人行驶里程计量装置，其特征在于：所述显示电路采用LED数码管显示。
6.根据权利要求1所述的双足机器人行驶里程计量装置，其特征在于：所述报警电路采用声光报警器报警。
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