智能機(jī)器人的研究與設(shè)計—自動循軌和語音控制的實現(xiàn)
33頁1.89余萬字

摘 要

本文介紹了一種智能機(jī)器人的設(shè)計原理。利用紅外傳感器光電轉(zhuǎn)換特性，以STC89C52單片機(jī)作為核心控制單元對檢測信號進(jìn)行處理，完成了智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計中使用STC89C52單片機(jī)來控制語音合成芯片，此芯片無須A/D轉(zhuǎn)換和壓縮就可以直接儲存，沒有A/D轉(zhuǎn)換誤差。ISD4004片內(nèi)集成了晶體震蕩器,麥克前置放大器,自動增益控制等，只要很少的外圍器件，就可以構(gòu)成一個完整的聲音錄放系統(tǒng)。因此避免了一般固體語音電路因為量化和壓縮造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。文章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)構(gòu)成、軟硬件設(shè)計方法。該機(jī)器人控制系統(tǒng)基于紅外技術(shù)、單片機(jī)等技術(shù)，采用控制方式為單向PWM的直流電機(jī)，以與地面顏色有較大差別的線條作引導(dǎo)，實現(xiàn)了步行、步伐調(diào)整、語音、聲控、地面探測等功能。系統(tǒng)在智能性、準(zhǔn)確性、實時性方面達(dá)到了較高的要求。具有較好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：單片機(jī) 語音芯片 紅外傳感器 智能機(jī)器人

Design of intelligent robot

Abstract: This paper introduces an design principle of intelligent robot. The process of signal detection is based on STC89C52 and it also use the photo-voltage characteristic of infrared sensor. This design adopts STC89C52 to realize voice operation chips. This chip adopts DMA technology, which can download to store unit directly without A/D&D/A error.,so it can avoid noises and distortion, and reappear voice naturally. Crystal Oscillator, preliminary amplifier of the microphone and automatic gain control are integrated into ISD4004.Therefore, it can make up the voice system of recording and playing completely by a few peripheral devices. Ordinarily, the general solid voice circuit create quantization noise and distortion because of the quantification and compression. The voice system avoids the problems on account of peripheral unit. The paper presents design methods of system software,and system hardware.The control system of intelligent robot is realized based on infrared technology and single-chip microcontroller technology. It adopts unidirectional PWM direct current motor as the control mode,and be guided by the line with good contrast between light and dark areas.This robot realizes adjusting step, speaking, noise controlling, ground detecting etc. The system achieves higher requirement, such as smart, accuracy and real-time operation, and its application foreground is bright.
Key Words: single chip computer；phonetics chip；infrared sensor；intelligent robot



目 錄
1 緒論 1
1.1 智能機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r 1
1.2 研究的目的和意義 2
1.3 智能機(jī)器人設(shè)計的總體描述 2
2 紅外反射光電傳感器 2
2.1 紅外反射光電傳感器 2
2.2 紅外光電傳感器GP2A25 4
2.3 紅外循軌的基本原理 6
2.3.1 工作原理 6
2.3.2 測試精度的影響因素 6
2.4 智能機(jī)器人的路徑跟蹤技術(shù) 7
3 語音錄放芯片 8
3.1 語音芯片ISD4004簡介 8
3.2 ISD4004的工作原理 10
3.3 ISD4004指令 11
4 單片機(jī) STC89C52 11
4.1 主要芯片STC89C52特性分析 11
4.2 單片機(jī)并行I/O口電路結(jié)構(gòu)及其特性 11
4.2.1 中斷寄存器 11
4.2.2 計數(shù)器 11
5 硬件電路設(shè)計 11
5.1 自動循軌 11
5.2 語音錄放 11
5.3 電機(jī)驅(qū)動 11
6 軟件設(shè)計 11
6.1 設(shè)計思想 11
6.2 流程圖 11
7 結(jié)果與總結(jié) 11
7.1 智能機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)的基本功能 11
7.2 總結(jié) 11
參 考 文 獻(xiàn) 11
英 文 摘 要 11
附錄 總體電路圖 11
致 謝 11
農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計)成績評定表 11


參 考 文 獻(xiàn)
[1] 蔡自興. 智能機(jī)器人技術(shù)的研究與展望 《計算機(jī)世界報》. 1994年 第36期
[2] 羅志增．簡易紅外接近覺傳感器．全國青年第三屆機(jī)器人學(xué)研討會論文集．1990
[3] 丁喜波．光電式傳感器及其原理．哈爾濱：傳感器技術(shù)報.1996
[4] 惠普公司產(chǎn)品手冊.GP2A25.2-3
[5] 朱益斌，湖學(xué)龍，朱亞鋒，等.自主式尋跡機(jī)器人小車的設(shè)計[J].國外電子技術(shù)測量，2006，25(7):40一42