基于單片機的多功能智能機器人設計

電路利用麥克風(fēng)采集聲音信號，然后利用LM324 對采集來(lái)的信號進(jìn)行比例放大，放大的比例為100 倍，然后接過(guò)兩個(gè)1N5819 和一個(gè)104 獨石電容進(jìn)行包絡(luò )線(xiàn)檢測，最后利用LM358 作為電壓比較器，利用1 K 電阻和880Ω電阻分壓獲得比較電壓值，其電路如圖5 所示。

機器人的移動(dòng)采用驅動(dòng)直流電機帶動(dòng)輪子轉動(dòng)實(shí)現，即控制直流電機的正反轉和速度，系統直流電機驅動(dòng)芯片采用SGS 公司的L298N,內部有4 通道邏輯驅動(dòng)電路。用三極管組成H 型平衡橋，驅動(dòng)功率大，驅動(dòng)能力強。同時(shí)H 型PWM 電路工作在晶體管的飽和狀態(tài)與截止狀態(tài)，具有非常高的效率。

圖5 拍手信號捕獲電路

電機的轉速取決于3 個(gè)因素：負載、電壓和電流。對于一個(gè)給定的負載，可以通過(guò)脈沖寬度調制的方法來(lái)使電機保持穩定的速度。通過(guò)改變施加在直流電機上的脈沖寬度，可以增加或減小電機的轉速。調整脈沖寬度，即改變占空比，調整電機的速度。驅動(dòng)板采用6 個(gè)高速光耦6N137 實(shí)現驅動(dòng)電路與邏輯電路的隔離，這樣可以有效地避免驅動(dòng)電路與邏輯電路之間的相互干擾。驅動(dòng)板的電路原理圖如圖6 所示。

圖6 直流電機驅動(dòng)電路

通過(guò)軟件編程可以自由改變單片機兩路PWM脈沖信號的占空比，電機的A 端連接PWM 脈沖信號，電機的B 端連接單片機的一個(gè)I/O 引腳。當這個(gè)I/O 引腳置1 時(shí)，電流從電機的B 端流向電機的A 端；當這個(gè)I/O 引腳置0 時(shí)，電流從電機的A 端流向電機的B 端，這樣電機就可以改變電機旋轉方向，同時(shí)控制PWM 脈沖信號的占空比值還可以改變電機旋轉速度，實(shí)現轉向和轉速的控制。通過(guò)I/O引腳控制電機旋轉方向的示意圖如圖7 所示。

圖7 I/O 引腳控制電機旋轉示意