Простой робот

Простой робот

В этой статье представлена схема простого "робота". Он ездит на свет, а если нет источника света, тогда включается режим "Свободный поиск" т.е. робот будет ездить, а при столкновении отъезжать и разворачиваться.

Сердцем робота является микроконтроллер фирмы ATMEL: AT90S2313, но можно и любой другой этой фирмы, у этого микроконтроллера 2кб памяти для программы, 15 портов ввода/вывода, доступное питание - 4-6В. Двигателями будет управлять "драйвер двигателя" - микросхема L293D (отечественный аналог - КР1128КТ4А). В качестве датчика было решено взять фоторезисторы СФ3-1.

Робот состоит из двух моторов. Вот как они будут работать при определенных действиях:

Команда Ходовой двигатель Двигатель поворота вперед (F) вперед стоп вперед-вправо (FR) вперед вперед вперед-влево (FL) вперед назад назад (B) назад стоп назад-вправо (BR) назад вперед назад-влево (BL) назад назад назад-влево (BL) стоп стоп

Используемые радиоэлементы в схеме:

Микроконтроллер AT90S2313

Микросхема L293D (отечественный аналог - КР1128КТ4А)

2 фоторезистор СФ3-1

Кварц на 4МГц

Конденсаторы 22-24 пФ

Стабилизатор 7805 (или КРЕН5А)

Резистор 100 Ом (Опционально)

Два мотора

Питание Vbat - 4батарейки пальчиковые, или 1 крона (9В)

Питание Vm - 1крона (9В)

После сборки схемы, необходимо загрузить программу в микроконтроллер и робот готов:

/*****************************************************

Chip type : AT90S2313

Clock frequency : 4,000000 MHz

Memory model : Tiny

External SRAM size : 0

Data Stack size : 32

*****************************************************/

#include <90s2313.h>

#include

#include

// назначение определений для удобства работы с периферией

#define OUT PORTB

#define MOTOR_F 7

#define MOTOR_B 6

#define TURN_R 5

#define TURN_L 4

#define IN PIND

#define LIGHT_R 0

#define LIGHT_L 1

#define BUMPER_F 2

#define BUMPER_B 3

// Возможные режимы движения

enum {STOP, F, FR, FL, B, BR, BL};

//------------------------------------------------------------------------------

// Задержка t х 10ms

//------------------------------------------------------------------------------

void Delay_10ms(unsigned char t)

{char i;

for(i=0;i

// таблица вероятностей для выбора направления движения

// исходя из текущего направления движения

unsigned char p[7][7] =

{14, 43, 57, 71, 86, 93, 100,

7, 43, 71, 100, 100, 100, 100,

7, 50, 93, 100, 100, 100, 100,

7, 50, 57, 100, 100, 100, 100,

29, 29, 29, 29, 57, 79, 100,

36, 36, 36, 36, 71, 93, 100,

36, 36, 36, 36, 71, 79, 100};

// текущее направление движения

unsigned char this_move;

//------------------------------------------------------------------------------

// Включение комбинации моторов для движения в заданном направлении

//------------------------------------------------------------------------------

void go(unsigned char direction){

switch (direction) {

case STOP:

OUT.MOTOR_F=0;

OUT.MOTOR_B=0;

OUT.TURN_R=0;

OUT.TURN_L=0;

break;

case F:

OUT.MOTOR_F=1;

OUT.MOTOR_B=0;

OUT.TURN_R=0;

OUT.TURN_L=0;

break;

case FR:

OUT.MOTOR_F=1;

OUT.MOTOR_B=0;

OUT.TURN_R=1;

OUT.TURN_L=0;

break;

case FL:

OUT.MOTOR_F=1;

OUT.MOTOR_B=0;

OUT.TURN_R=0;

OUT.TURN_L=1;

break;

case B:

OUT.MOTOR_F=0;

OUT.MOTOR_B=1;

OUT.TURN_R=0;

OUT.TURN_L=0;

break;

case BR:

OUT.MOTOR_F=0;

OUT.MOTOR_B=1;

OUT.TURN_R=1;

OUT.TURN_L=0;

break;

case BL:

OUT.MOTOR_F=0;

OUT.MOTOR_B=1;

OUT.TURN_R=0;

OUT.TURN_L=1;

break;

}

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Выбор направления движения в следующем шаге по таблице вероятностей

//------------------------------------------------------------------------------

unsigned char next_move(void){

unsigned char pp, i;

pp = rand()/327; // получаем случайное число 0..99

for (i=0;i<7;i++){ // ищем соответствие в таблице вероятностей

if (p[this_move][i] > pp) break;

}

this_move = i; // записываем новое полученное направление как текущее

return(i);

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Обработка прерывания от переднего бампера (INT0 = PD2)

//------------------------------------------------------------------------------

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

{

if(this_move==FR) go(BL);

if(this_move==FL) go(BR);

else go(B);

Delay_10ms(250); // отъезд в течение 2.5 х 2 сек

Delay_10ms(250);

this_move=B;

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Обработка прерывания от заднего бампера (INT1 = PD3)

//------------------------------------------------------------------------------

interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void)

{

if(this_move==BR) go(FL);

if(this_move==BL) go(FR);

else go(F);

Delay_10ms(250); // отъезд в течение 2.5 х 2 сек

Delay_10ms(250);

this_move=F;

}

//------------------------------------------------------------------------------

// "Случайное блуждание"

//------------------------------------------------------------------------------

unsigned char walk(void){

// этот цикл организует "свободное блуждание" пока

// нет сигнала ни от одного из датчиков освещенности

while((IN.LIGHT_R) (IN.LIGHT_L)){

go(next_move()); // получаем следующее направление движения и

Delay_10ms(250); // движемся в этом направлении 2.5 сек

}

// этот цикл организует движение на свет, пока

// есть сигнал хотя бы от одного из датчиков освещенности

while((IN.LIGHT_R==0) || (IN.LIGHT_L==0)){

if((IN.LIGHT_R==0) (IN.LIGHT_L==0)) go(F);

else if(IN.LIGHT_R==0) go(FR);

else if(IN.LIGHT_L==0) go(FL);

}

return(0);

}

//------------------------------------------------------------------------------

// Главная программа

//------------------------------------------------------------------------------

void main(void)

{

DDRB = 0xff; // назначаем все линии порта B на выход

PORTB = 0x00; // и устанавливаем на них низкий уровень

DDRD = 0x00; // назначаем все линии порта D на вход

PORTD = 0xff; // подключаем внутренние нагрузочные резисторы

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: On

// INT0 Mode: Falling Edge

// INT1: On

// INT1 Mode: Falling Edge

GIMSK=0xC0;

MCUCR=0x0A;

GIFR=0xC0;

// разрешаем прерывания

#asm("sei")

// запускаем главный цикл

while(1) walk();

}

Скачать программу, файл прошивки и схему робота в формате sPlan

Публикация:






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.