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正规ag体育客户端|基于ARM9嵌入式系统智能灭火机器人控制器设计

编辑:ag体育客户端首页 来源:ag体育客户端首页 创发布时间:2020-10-11阅读71571次
  

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正规ag体育客户端|0章节  控制器是智能机器人处置和掌控信息的主体,它必要要求了机器人的不道德和性能。近几年来随着高性能微控制器和嵌入式系统技术的不断进步,为各类实时控制应用于获取了解决方案。  嵌入式系统(ES)是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术,甚至传感器等先进设备技术和明确应用于对象结合后的系统,其是硬件和软件密切绑在一起的系统。将嵌入式系统应用于消防车机器人的设计中,对机器人的性能智能化、网络化、小型化都有了明显提高。

  比赛用消防车机器人必须机器人有智能较高的自动控制性能与可信的机械掌控性能的同时确保,才能在短时间内精确找寻到火源并消防车回家。在此以ARM9处理器为核心,对基于嵌入式系统的智能消防车机器人展开了设计。本文将从硬件和软件方面描写智能消防车机器人控制器的构建方法,并且得出了机器人消防车的明确实验,检验了方案的可行性,为智能消防车机器人的更进一步研究获取了平台。

  1消防车机器人的叙述    消防车机器人的外形结构如图1右图,它的主要构件有:红外升空传感器(6个),红外接管传感器(6个),声音传感器(1个),消防车风扇(前后各1个),远红外火焰传感器等(前后各7个)。其中红外升空和拒绝接受传感器的因应用于可以使机器人自动避障行驶。

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远红外火焰传感器可以检测光的高低,用作辨别房间否有火以及趋光消防车。声音传感器用作启动。基于实践中,风扇消防车更加可信,所以搭配风扇消防车。

  2消防车机器人的总体设计  在智能消防车机器人系统中,首先要解决问题的是定位问题,故必须一个好的定位方案。所以,掌控核心必须给传感器拔充足的输出模块,同时也要有充足的输入模块用作掌控外设。

而速度对消防车机器人至关重要,在高速运动的情况下,必须CPU具备较为强劲的浮点数运算能力。基于上述考虑到,自由选择ARM9为消防车机器人的掌控核心,该控制器硬件功能齐全、功耗小、周边设备集成度低,是先进设备的智能机器人计算出来平台。

它与其他的主要部件如表格1右图,系统总体框架如图2右图。      3消防车机器人嵌入式系统硬件设计  3.1控制器系统设计  由于嵌入式微处理器对动态任务具备很强的反对能力,可以已完成多任务并且具备较短的中断号召。因此在设计过程中,使用嵌入式ARM9为核心的控制器(ST公司的STR911FAM44),构建了以很少的周边芯片取得齐全的功能。

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ARM9处理器具备体积小,功耗较低,性能低的特点。它构建了28路模拟信号收集地下通道,可以相容数字信号和模拟信号,每路精度为10位,因此可以辨别3mV特的输出电压变化。8路高速数据采集地下通道每秒可收集50万次信号。

该处理器内部使用哈佛结构,每秒可继续执行1.1亿条机器指令,这样的强劲功能可以构建机器人高速准确地按照规定路径行驶,并且机器人的CPU需要动态很快地加载多个传感器端口数值,在较短的时间内已完成对各端口数值的存储、运算和输入等多种任务。在主控制器核心CPU的基础上,将各种功能模块、执行机构等相连到CPU的插槽上。控制器总共有28路仿真取样模块。ARM9控制器的系统图如图3右图。

    在此搭配Atmel公司生产的AVRATmega8微处理器作为辅助单片机。ATmega8是基于强化的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于它先进设备的指令集以及单时钟周期指令继续执行时间,ATmega8的数据陡然亲率低约1MIPS/MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的对立。

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AVR内核具备非常丰富的指令集和32个标准化工作寄存器。同时ATmega8具备一整套的编程与系统开发工具,还包括:C语言编译器、宏编撰、程序调试器/软件仿真器、仿真器及评估板。

这样就大大便利了在硬件基础上展开软件设计。  ARM9处理器所含20路标准数据采集地下通道通过Atmega816-PC辅助单片机相连到主芯片上,借以加载远红外传感器组及检测端口的数值,每秒可收集1000次。

这种设计提升了端口数值加载速度,使机器人能对周围环境信息作出很快辨别。ARM9微处理器与辅助单片机如图4右图。    为了确保消防车机器人灵活性行驶和低功耗,必须一个体积小,超薄轻盈,功耗较低的显示器。Uniohm公司生产的LCD符合设计拒绝,通过与单片机相连、编程、iTunes、已完成表明功能。

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