摘要: 智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型， 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面，并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量［1］。而机器人作为一种新型 的生产工具，应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领 域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性，更加无法实现控制的真实场景［2］。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics ［3］为实时仿真与控 制平台，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算，使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析，不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时，障碍检测一直存在， 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下，障碍检测依然存在，只不过对机器人行 动不产生影响，目的是把环境信息直观
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-03-11
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随着科技的飞速发展，自动化已经运用在了生活中的方方面面，而路灯就是一个很好的例子。如何能够利用51单片机作为中央处理器实现路灯的节能是本设计的主要内容。通过书本知识学习、指导老师的辅导以及资料文献的查阅，确定51单片机为主要芯片，然后因为要实现声光控功能，那就必须使用到光敏电阻和驻极体话筒电阻来实现光和声音转换为电信号，利用单片机最小系统模块、声控模块、光控模块等几大模块为主的硬件来实现本次设计。本设计分别通过利用声控和光控模块的驻极体话筒和光敏电阻将声音信号和光信号通过转换为51单片机能够识别的电信号来实现声光控功能。通过运用所学知识和必要绘图仿真编程软件绘制出系统原理图、整体电路图程序流程图，完成系统电路设计、光敏传感器模电变換设计、声控整流滤波放大并进行程序编写、仿真、硬件调试等，终于设计实现了利用51单片机使白天由光控电路起作用控制灯不亮，晚上由声控电路起作用控制开关闭合灯亮，并且延时一段时间熄灭从而达到节能环保的目的，最终达到本次论文的要求。关键词：51单片机光控电路声控电路光敏电阻驻极体话筒在学校，机关，厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量，浪费了资金。而本课题正是声光控制路灯的设计，它设计出一种电路新颖，安全节电，结构简单，安装方便，使用寿命长的声光双控白炽灯节能路灯，同时，这可加强对模拟电子技术和数字电子技术的理解和巩固。以此达到节能环保的作用
上传时间： 2022-03-30
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恒流源（vCCS）的研究历经数十年，从早期的晶体管恒流源到现在的集成电路恒流源恒定电流在各个领域的广泛使用激发起人们对恒流源的研究不断深入和多样化。稳恒电流在加速器中的使用是加速器结构改善的一个标志。从早期的单一依靠磁场线圈到加入匀场环，到校正线圈的使用，束流输运系统的改进有效地提高了束流的品质，校正线圈是光刻于印制电路板上的导线圈，将其按照方位角放置在加速腔内，通电后，载流导线产生的横向磁场就可以起到校正偏心束流的作用。显然，稳定可调的恒流源是校正线圈有效工作的必要条件。针对现在加速粒子能量的提高，对校正线圈提出了新的供电需求，本文就这一需求研究了基于功率运算放大器的两种压控恒流源，为工程应用做技术储备。1设计思路用于校正线圈的恒流源供聚焦和补偿时使用输出功率不大，但要求调节精度高，稳定性好，纹波小。具体技术参数为：输出电流0~5A调节范围0.1~5.0A；调节精度5mA；负载电阻35；纹波稳定度优于1（相对5A）；基准电压模块型号为REFo1而常用作恒流电源的电真空器件稳定电流建立时间长，场效应管夹断电压高、击穿电压低恒流区域窄，因此，我们选取了体积小效率高电流调节范围宽的放大器恒流源作为研究方向实验基本的设计思路是通过电源板将市电降压、整流、滤波后送入高精度电压基准源得到直流电压，输入功率运算放大器，在输出端得到放大的电流输出，如图1所示。
标签： 运算放大器
上传时间： 2022-04-24
上传用户：xsr1983
针对传统路灯采用分时控制、光控模式或者根据季节调整路灯的照明时间等单一控制模式的不足提出了基于 STM32 的太阳能路灯控制系统设计方案， 系统选用 STM32F103ZET6 为控制核心，以ZigBee 技术实现路灯间的组网并采用声、光和红外感应等传感器全方位监控道路信息，给人们夜间或光照不足时的出行提供智能化服务，具有一定的实践意义.
上传时间： 2022-04-29
上传用户：zhaiyawei
STM32F103开发板 DHT11温湿度DS18B20 气体MQ-2光敏声控雨滴传感器实验程序**--------------------------------------------------------------------------------------------------------** Created by: FiYu** Created date: 2015-12-12** Version: 1.0** Descriptions: DHT11温湿度传感器实验 **--------------------------------------------------------------------------------------------------------** Modified by: FiYu** Modified date: ** Version: ** Descriptions: ** Rechecked by: **********************************************************************************************************/#include "stm32f10x.h"#include "delay.h"#include "dht11.h"#include "usart.h"DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;/************************************************************************************** * 描 述 : GPIO/USART1初始化配置 * 入 参 : 无 * 返回值 : 无 **************************************************************************************/void GPIO_Configuration(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* Enable the GPIO_LED Clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE); GPIO_DeInit(GPIOB); //将外设GPIOA寄存器重设为缺省值 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_DeInit(GPIOA); //将外设GPIOA寄存器重设为缺省值 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOB , GPIO_Pin_9); //初始状态，熄灭指示灯LED1}/************************************************************************************** * 描 述 : 串口显示实时温湿度 * 入 参 : 无 * 返回值 : 无 **************************************************************************************/void DHT11_SCAN(void){ if( Read_DHT11(&DHT11_Data)==SUCCESS) { printf("\r\n读取DHT11成功!\r\n\r\n湿度为%d.%d ％RH ，温度为 %d.%d℃ \r\n",\ DHT11_Data.humi_int,DHT11_Data.humi_deci,DHT11_Data.temp_int,DHT11_Data.temp_deci); //printf("\r\n 湿度:%d,温度:%d \r\n" ,DHT11_Data.humi_int,DHT11_Data.temp_int); } else { printf("Read DHT11 ERROR!\r\n"); }}/************************************************************************************** * 描 述 : MAIN函数 * 入 参 : 无 * 返回值 : 无 **************************************************************************************/int main(void){ SystemInit(); //设置系统时钟72MHZ GPIO_Configuration(); USART1_Init(); //初始化配置TIM DHT11_GPIO_Config(); // 初始化温湿度传感器PB1引脚初始时为推挽输出 GPIO_ResetBits(GPIOB , GPIO_Pin_9); delay_ms(500); while(1) { GPIO_SetBits(GPIOB , GPIO_Pin_9); DHT11_SCAN(); //实时显示温湿度 delay_ms(1500); } }
上传时间： 2022-05-03
上传用户：得之我幸78
为了实现对物体表面温度的监控，找准物体的发热点，设计了一种动态温度监测系统。系统基于红外阵列传感器MLX90640，以 STM32F401RCT6 为核心，通过 I2C 读取 ML90640 所采集到的目标温度值，通过 DMA 串口传给上位机软件，上位机软件对温度数据进行处理可实时显示测量区域的温度数据。实验表明，系统可同时监测目标区域内的 768个温度点的温度变化情况，准确定位发热点位置。采用非接触式测温方式，便于安装使用。
上传时间： 2022-05-06
上传用户：kingwide
在过去的几年，人们共同见证了科学技术为社会发展所带来的奇迹。人们对生活水平有了更高的追求，而智能家居就扮演了一个很重要的角色。智能家居将家庭生活中的各种电器结合成一个有机的整体，进行统一控制，给人们提供了一个高效、优质的生活环境。但随之而来的问题是，如何提出一套符合标准又被大众接受的智能家居系统。本课题聚焦于目前智能家居所面临的价格高昂，布线复杂等问题，设计出一种以MSP430作为主控芯片的无线智能家居控制系统。 本课题主要研究的是一款以超低功耗MSP430单片机作为主控制器，融入各种传感器技术，利用nRF24L01与PT2262/PT2272无线收发芯片组建家庭内网，通过GSM模块实现远程通信的实用经济型智能家居控制系统。系统的研究的内容主要是实现检测与安防的功能，实现数据的远距离与近距离无线传输。系统将硬件设计分为主控模块与从控模块的设计，利用Altium Designer软件分别绘制出主控模块与从控模块的电路连接原理图。在硬件电路设计的基础上，确定软件工作流程，根据软件流程编写C语言程序代码，并且在IAR Systems开发环境中进行编译。通过软、硬件联合调试，确保系统工作的协调性。最后，通过Proteus仿真软件进行仿真，确定方案的可行性，之后进行硬件系统的测试。测试结果表明系统实现了家居周围环境监测、环境异常情况下的报警、家居内部的无线通信以及家居外部的远程通信等功能。 本文研究的智能家居控制系统，融入了无线通信的技术，避免了家庭布线的繁琐，实现了三种环境检测与四种异常情况报警。尝试构建一套成本低，功耗低，操作简单，便于安装的适用于普通家庭的家居智能化操作系统，具有很大的现实意义。
上传时间： 2022-05-22
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蔬菜大棚温度湿度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片255，74LS373，AD转换器0809、湿度传感器、温度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温湿度的检测与控制，从而有效提高蔬菜的产量。文中提出了具体设计方案，讨论了蔬菜大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理，进行了可行性论证。给出了电路图和程序流程图并附有源星序。由于利用了单片机及数字控制系统的优点，系统的各方面性能得到了显著的提高。关键词：温湿度传感器；湿度传感器；快速检测；A/D转换器：LED显示器；报警电路；固态继电器；温室环境测控，即根据植物生长发育的需要，自动调节温室内环境条件的总称。现代化温室，通过传感器技术、微型计算机及单片机技术和人工智能技术，能自动测控温室的环境，其中包括温度、湿度、光照、co2浓度等，使作物在不适宜生长发育的反季节中，获得比室外生长更优的环境条件，达到早熟、优质、高产的目的。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，达到作物优质、高产、高效盼栽培目的。传统的环境测控管理采用模拟控制仪表和人工管理方法，工作效率低。随着微机技术的发展，逐步采用配置灵活、开放式结构、运算能力较强、高可靠性、完善的开发手段及具有数据处理、统计分析、打印报表等功能的测控系统所代替，取得了较好的经济效益。随着国民经济的迅速增长，现代农业得到长足发展，受控农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室工程已成为工厂化高效农业的一个重要组成部分。支持温室工程的相关技术，如温室环境复杂系统的建模技术与专家决策支持系统、温室环境智能测控技术研究与系统开发、温室环境调配工程技术与设施研究等已成为当前该领域的关键技术和研究热点问题。研究温室环境信息进行模拟、分析、预测，研究开发基于作物成长栽培环境的温室环境多因子智能化综合测控系统，研究高效生产的温室环境综合测控模式与配套设施等将是今后主要研究内容。
上传时间： 2022-05-30
上传用户：jiabin
MLX90614 系列模块是一组通用的红外测温模块。 在出厂前该模块已进行校验及线性化，具有非接触、体积小、精度高，成本低等优点。被测目标温度和环境温度能通过单通道输出，并有两种输出接口，适合于汽车空调、室内暖气、家用电器、手持设备以及医疗设备应用等。本文以MLX90614为例介绍其原理和应用。 特性和优点 体积小，成本低 易集成 宽温度范围内的出厂校准设置：传感器温度范围-40…+125 ˚C物体温度范围-70…+380 ˚C Ta 和 To 由 0 到+50°C 温度范围内，精度可达到 0.5°C (医用) 高精度校准 测量辨析度可达 0.02°C 单个和双重视野版本 兼容 SMBus 数字接口 客户定制的 PWM 连续读数输出 3V 和 5V 电源电压 电源电压可从 8…16V 调节 节能工作模式 适用于不同应用领域的多种封装方式和测量方式 车用级别标准应用实例 高精度无接触测量 用于车用空调控制系统的温度舒适度传感器 用于住宅，商业和工业建筑的空调温度感应元件 挡风玻璃防雾应用 汽车视野死角检测 工业移动元件温度控制 打印机、复印机温度控制 家电温度控制 卫生保健 家畜监控 移动物体探测 多区域温度控制 – 两线通信可支持多达 100 个传感器 热动继电器 / 警报 体温测量
上传时间： 2022-05-30
上传用户：wangshoupeng199
近年来，随着超声学研究的发展，功率超声技术得到了越来越广泛的应用。超声波清洗技术作为功率超声技术的一个分支，以清洗速度快、效果好、易于实现自动化等优点，为传统工业清洗领域注入了新鲜的血液。作为超声波清洗机的核心组件，超声逆变电源的设计一直是超声波清洗系统设计的关键环节，它性能的好坏很大程度上决定了最终的清洗效果。以往的超声逆变电源的设计通常是基于模拟集成控制芯片的，这种实现方式在频率、功率控制的精度和速度上以及系统的灵活性、稳定性方面存在着一定的局限性，限制了超声逆变电源的发展。数字控制技术的出现，很好地弥补了上述缺陷，因此本课题将数字控制技术引入到超声逆变电源控制电路的设计中是很有意义的。 本文首先对超声逆变电源的基本结构和工作原理做了简单介绍，针对超声逆变电源各部分的结构特点，并结合一些传统设计方案优缺点的分析，确定了二极管不控整流的整流电路设计方案、电压源型串联谐振逆变器的逆变电路实现方案、基于锁相环的频率跟踪实现方案、和基于PWM脉宽调制技术的功率调节实现方案。接着，文章详细介绍了频率自动跟踪和功率控制的具体实现方法，利用数学推理和波形分析的方式阐明了方案的可行性，并通过软件仿真验证了方案的正确性。然后，文章还设计了主电路谐振软开关、人机接口电路、采样电路、IGBT驱动以及过流过温保护电路。方案确定了之后，通过观察自制电路板的实验波形表明新构建的超声逆变电源可以保证系统在复杂工况下处于谐振状态，验证了全数字频率跟踪系统和功率调节系统的可行性和有效性。 本文的重点和创新点在于将超声逆变电源的控制电路通过数字化来实现。本文创新地利用FPGA构建了全数字频率跟踪系统——数字锁相环和全数字功率调节系统——数字PWM调制、数字PID调节，从而取代了传统的模拟锁相环芯片CD4046和模拟PWM控制芯片SG3525，在控制的精确性、快速性和灵活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16单片机实现了人机接口电路、频率采样和电流A/D转换，并通过SPI接口与FPGA进行数据传输，完善了数字控制体系，从而实现了基于FPGA和单片机的全数字控制超声逆变电源系统。
上传时间： 2022-05-30
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