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基于智能机器人的步进电机驱动模块设计

2021-10-21 来源:钮旅网
信息与电脑2018年第11期China Computer&Communication软件开发与应用基于智能机器人的步进电机驱动模块设计余永胜(江苏联合职业技术学院无锡交通分院,江苏 无锡 214000) 摘 要:随着科技的发展以及人类对自然环境的探测不断加深,一些无法到达以及不易到达的场所也越来越多。为了能够满足人们探索这些场所的需要,智能机器人应运而生。笔者采用步进电机作为机器人行走机构的主要执行部分,以LPC1114为主要的控制单元,从而实现对步进电机的控制。关键词:机器人;控制命令;行走机构中图分类号:TP311.52  文献标识码:A  文章编号:1003-9767(2018)11-131-03Stepper Motor Drive Module Design Based on Intelligent RobotYu YongshengAbstract: With the development of science and technology and the deepening of human detection of natural environment, there (Jiangsu United Vocational Technical College Wuxi Traffic Branch, Wuxi Jiangsu 214000, China)are more and more places that can not be reached and are difficult to reach. In order to meet the needs of people to explore these mechanism, and the control unit of the stepping motor is realized by using LPC1114 as the main control unit.places, intelligent robots emerge as the times require. The stepping motor is used as the main executive part of the robot's walking Key words: robot; control command; walking mechanism1 引言执行元件,因此,电机不能直接连接到电源上,必须使用一机器人的普遍应用是在20世纪科学和技术领域内取得种被称为步进电机驱动器的装置,控制器可以发出从几赫兹的巨大成就,其中视觉检测机器人得到了广泛的应用[1]。行到几千赫兹方向信号[3]。环形分配器的主要功能是把来自控走机构是机器人本身不可或缺的一部分,因此,良好的行走制器的时序脉冲按一定的规律分配后,经过功率放大器的放机构控制方法是机器人顺利完成任务的重要保证。本文以恩大功能,将放大之后的时序脉冲传输到步进电机驱动电源的智浦LPC1114为平台,采用步进电机来控制,而控制器与外各项输入端,从而来驱动步进电机转动。部通信的主要接口LPC1114提供的两路串口。3 步进电机基本驱动模块的实现2 整体方案设计3.1 步进电机的前进和后退功能模块控制2.1 需求分析步进电机同时正转或者反转就能实现步进电机前进或后驱动是机器人行走机构中不可或缺的一部分,没有驱动退。步进电机的正反转取决于L297的18号管脚,如果给18机器人就无法运行,用户可以通过手持控制器向机器人发送号管脚一个正的时序信号,步进电机就会正转,相反,电机命令,机器人接收到请求后会根据要求执行相应的命令,用就会反转。步进电机前进代码如下:户也可以通过控制器来控制,让机器人减速前进并绕过障碍void go_ahead()物,若前进过程中没有障碍物,机器人可以加速前进。这些{都是机器人行走机构中所要研究的问题[2]。 choose_motor();2.2 详细设计GPIOSetValue(2,0,1); //cw1步进电机是一种感应电机,将脉冲信号转变为角位移的GPIOSetValue(2,1,1); //ctl1作者简介:余永胜(1979-),男,河南信阳人,硕士研究生。研究方向:计算机应用技术。—   131   —软件开发与应用信息与电脑China Computer&Communication2018年第11期GPIOSetValue(2,2,1); //hf1GPIOSetValue(2,3,1); //rst1GPIOSetValue(2,3,1); //rst1GPIOSetValue(2,4,1); //cw2// GPIOSetValue(2,3,1); //rst1GPIOSetValue(2,5,1); //ctl2GPIOSetValue(2,4,1); //cw2GPIOSetValue(2,6,1); //hf2GPIOSetValue(2,5,1); //ctl2GPIOSetValue(2,7,1); //rst2GPIOSetValue(2,6,1); //hf2}GPIOSetValue(2,7,1); //rst2步进电机后退代码如下:void back()round_count=0;{while(round_count<=TURN_90); choose_motor();GPIOSetValue(2,0,0); //cw1//delay32Ms(0,2150);GPIOSetValue(2,1,1); //ctl1return;GPIOSetValue(2,2,1); //hf1}GPIOSetValue(2,3,1); //rst1步进电机右转代码如下:GPIOSetValue(2,4,0); //cw2void turn_right()GPIOSetValue(2,5,1); //ctl2{GPIOSetValue(2,6,1); //hf2 choose_motor();GPIOSetValue(2,7,1); //rst2GPIOSetValue(2,0,0); //cw1}GPIOSetValue(2,1,1); //ctl13.2 步进电机的停止功能模块控制GPIOSetValue(2,2,1); //hf1机器人在行走的过程中只要用户向其发送停止命令,GPIOSetValue(2,3,1); //rst1机器人就会停止行走,通过L297的RESET复位管脚和CONTROL,将RESET置0步进电机就会停止运行。步进电// GPIOSetValue(2,3,1); //rst1机停止工作代码如下:GPIOSetValue(2,4,0); //cw2void stop()GPIOSetValue(2,5,1); //ctl2{GPIOSetValue(2,6,1); //hf2 choose_motor();GPIOSetValue(2,7,1); //rst2GPIOSetValue(2,1,0); //ctl1round_count=0;GPIOSetValue(2,5,0); //ctl2while(round_count<=TURN_90);GPIOSetValue(2,3,0); //rst1//delay32Ms(0,2150);GPIOSetValue(2,7,0); //rst2return;}}3.3 步进电机的左右转动功能模块控制4 系统测试本文主要就步进电机的驱动进行测试,只要点击手持机器人在行走的过程中要随时接收用户发送的命令,用控制器上的相关按钮,向机器人发送命令,观察机器人是户向机器人发送左转或者右转信号时,机器人就要左转或者否按着预期的结果行走[4]。步进电机的驱动测试表如表1 右转。而步进电机转动的角度与脉冲的个数有关,也就是脉所示。冲的个数影响轮子的转角,脉冲个数越多轮子转角越大,相表1 步进电机的驱动测试表反,转角越小。步进电机左转代码如下:序号测试项目操作步骤测试目的结果测试日期void turn_left()1前进Up按钮是否前进OK2017-12-23{2后退Down按钮是否后退OK2017-12-23 choose_motor();3停止Stop按钮是否停止OK2017-12-234左转Left按钮是否左转OK2017-12-23GPIOSetValue(2,0,0); //cw15右转Right按钮是否右转OK2017-12-23GPIOSetValue(2,1,1); //ctl1通过点击手持控制器上的相关按钮来检测机器人是否GPIOSetValue(2,2,1); //hf1 (下转第135页)—   132   — 信息与电脑2018年第11期China Computer&Communication人工智能与识别技术网络学习其深层语义相关,并利用依存句法树的方法以提取表展应用场景。从税务管理的角度来说,要实现高效、全面、层特征和句法结构特征,然后通过构造深度神经网络学习问题细致的税收管控,从税务服务的角度来说,要实现效率高、句、答案句和答案之间的内在联系,直接将候选答案分成正负针对性强、用户体验好的税收服务。两类。借助模型训练实验,答案抽取的深度神经网络模型可以虽然智能税收初步探索已取得了一定成效,改变了传统较好从答案抽取的角度理解问题句和答案句的句法语义以及税收理念及方式,但人才及制度的缺乏也制约着智能税收的与候选答案之间的内在联系。语料的专业性与丰富性是深度学快速发展。智能税收需要更多的既懂财税又懂新技术的跨界习解决这一问题的前提。在未来建立更加适合自动问答系统的人才,也需要制度保证税务及相关数据能够被更方便、更安税务信息语料库将是这一领域取得进步的关键所在。全利用。完善人才培养制度将进一步促进智能税收发展,实税务咨询智能问答系统,以纳税人为起点,将纳税人咨现这一领域的创新变革。询的问题,通过电话、微信、网页、自助终端等多种渠道传输到税务咨询智能问答核心系统。核心系统中建立动态交互式问答菜单,并利用语音识别、语音合成、自然语言理解等参考文献人工智能技术对纳税人问题进行分析,将语音或文字内容的[1]蔡自兴.中国人工智能40年[J].科技导报,2016(15): 近似问法转换成可识别的交互问题,实现纳税人问题与动态12-32.交互式问答菜单上问题的智能匹配,回答纳税人的提问。此[2]韩晔彤.人工智能技术发展及应用研究综述[J].科学外,建立多渠道的反馈机制和知识库及时更新机制,利用机论坛,2016(12):95.器学习优化匹配模型,不断提升咨询效率、优化咨询体验。[3]贺倩.人工智能技术发展研究[J].现代电信科4 结 语技,2016(2):18-21,27.[4]马伟,陈纪元,金晓扬,等[J].互联网时代税收人工人工智能技术近年来迅猛发展,促使税收领域改革,智智能大有可为[J].中国税务,2016(11):78-79.能税收逐渐成为现实,也是未来的发展趋势。我们要正视新[5]刘海峰.我国税务信息系统转型的主要思路和基本架技术给税收领域带来的变革,并不断探索技术创新,不断拓构[J].税务研究,2013(11):62-64.(上接第132页)参考文献按照预期的效果行走。通过测试可知:在五个测试项目中,[1]蓝和慧.电子设计竞赛单片机应用技能精解[M].北京:机器人的前进、后退、行走、左转和右转都能顺利进行,验电子工业出版社,2009.证结果与预期的一致,测试效果良好。[2]刘鲲,孙春亮.单片机C语言入门[M].北京:人民邮5 结 语电出版社,2008.本文采用步进电机作为机器人行走机构的主要执行部[3]李法春.单片机原理及接口技术案例教程[M].北京:分,以恩智浦LPC1114为主要的控制单元,实现了步进电机机械工业出版社,2009.的前进和后退、向左和向右以及停止功能,从而实现对步进[4]林志琦.基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M].电机的控制,完成基于智能机器人的步进电机驱动模块设计。北京:北京航空航天大学出版社,2006.—   135   —

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