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1 引言
随着经济及科技的快速发展，智能机器人的应用也越来越广泛。智能机器人能够通过传感器来感知外界，并达到避障功能。如何让机器人在行进过程中识别障碍物并精准避障是一个非常重要的课题。本文通过采用红外传感器来识别有无障碍物，并在遇到障碍物时用发光二极管发光实现报警，同时用AVR单片机控制机器人改变行进路线的方法实现机器人识别障碍物并避障的功能。
2 系统设计方案
2.1 设计目的
本文的设计目的是机器人能从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物后实现报警，并根据障碍物的位置选择下一步行进方向实现避障功能。
为了实现机器人避障，我们需要德普施公司的机器人，用AVR 单片机控制机器人的前后左右运动；需要红外传感器，其中红外发射器发出红外光来照射机器人的路线，然后确定何时有光线从障碍物反射到红外探
测器，以此确定障碍物的位置；需要发光二极管，当遇到障碍物的时候，通过发光来提示机器人前方有障碍物；需要蜂鸣器，当机器人在启动和复位的时候进行提示。
2.2 软件设计
根据机器人避障系统的设计目的，我们需要对AVR单片机进行编程以便实现避障报警等功能。其中机器人避障系统的软件流程图如图1所示。
其中实现红外线传输接收信号的程序:
while(1){for(uint16_t counter=0;counter<38;counter++)//发送红外线脉冲
{PORTD|=_BV(PD6);delay_nus(13);PORTD&=～_BV (PD6);delay_nus(13);}
if((irDetectLeft==0)&&(irDetectRight==0))//左右两边同时接收到红外线
{Backward();Left_Turn();Left_Turn();baojing();printf("前");}
else if(irDetectLeft==0)//只有左边接收到红外线{Backward();Right_Turn();baojing();printf("左");}else if(irDetectRight==0)//只有右边接收到红外线
收稿日期:2017-07-12
作者简介：刘会巧(1988—)，女，天津人，硕士，助教，研究方向：电机与电器。
基于单片机控制的机器人避障系统的设计
刘会巧
(天津理工大学中环信息学院，天津  300380)
摘要：本文以德普施公司的教学机器人为实验平台，它的微控制器是8位的AVR单片机(ATmega8)。本文实现通过采用红外传感器对障碍物进行探测，遇到障碍物后用发光二极管发光实现报警，并由单片机控制机器人改变运行路线的设计。
关键词：单片机；机器人；避障；红外传感器中图分类号:TP242.6文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)07-0022-02
图2  机器人避障系统硬件电路原理图
图1 机器人避障系统软件流程图
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{Backward();Left_Turn();baojing();printf("右");}
else {Forward();printf("后");}}//两边都没有接收到红外线
单片机printf函数2.3 硬件设计
本文用AVR单片机控制机器人的前进后退及避障功能。其中单片机上的PB6、PB7端口引出时钟电路,PC6端口引出复位电路，时钟电路及复位电路以及单片机的供电和接地电路构成了单片机工作的最小系统,PD6端口引出两个红外发射器,PC0、PC1端口引出对
应红外探测器,PD7端口引出蜂鸣器电路,PC7端口引出发光二极管报警电路。以上电路构成了机器人避障系统的硬件电路，其中机器人避障系统硬件电路的原理图如图2所示，硬件电路的实物图如图3所示。
3 结语
本文结合ATmega系列单片机原理和德普施教学机器人等相关的知识，对利用红外导航机器人躲避障碍
物系统进行了设计。机器人在运行过程中碰到障碍物后红外传感器接收到其相应的脉冲，使机器人能够准确避开，发光二极管发出报警，在开始/复位时蜂鸣器发出报警。在此理论基础之上，需要根据机器人的灵敏程度进行调试直到实现机器人能够准确避障。参考文献
[1]宋长会.移动机器人控制系统设计与研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2006,(01)9-13.
[2]海涛.ATmega系列单片机原理及应用教科书[M].北京：机械工业出版社,2008,(01)58-63.
Design of Robot Obstacle Avoidance System Based on Single Chip Microcomputer
Liu Huiqiao
(School of Information Science and Technology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300380)
Abstract:In this paper, the teaching robot of deptsch is the experimental platform, and its microcontroller is 8-bit AVR MCU (ATmega8). This
paper implemented by using the infrared sensor to detect obstacles encountered obstacles after using light emitting diode luminescence alarm, and by the
single chip microcomputer control the robot to change the design of the route.
Key Words:
singlechip；
Robot；
Obstacle avoidance；
Infrared sensor
图3 机器人避障系统硬件电路实物图
Analysis of DCS Control System in Chemical Production
Shan Yuzhu,Hu Haidong
(School of information Engineering, Inner Mongolia university of science and technology,Baotou Inner Mongolia  014010)
Abstract:DCS technology with a combination of chemical production is conducive to eliminate all kinds of fault in operation of the chemical industry, but also improved the performance of the system within the maximum limit, then keep the consistency and security of the chemical production process.
Key Words:chemical production；DCS control system；The specific use
应的化工控制模式也变得更加多样[10]。与传统的化工控制相比来看，建立于DCS技术前提下的生产控制具备更显著的实效性，同时也有助于消除其中潜在的安全漏洞。未来在实践中，技术人员还需不断的摸索，因地制宜运用DCS的系统控制方式，服务于化工生产综合实效的提升。参考文献
[1]刘芬.化工生产中DCS 控制系统的应用[J].化工管理,2014,(06):61-62.
[2]郝书茂.浅析化工生产中DCS自动控制的应用[J].企业技术开发,2014,(03):82-83.
[3]叶宛丽.化工生产操作控制中DCS的应用[J].电子测试,2013,(10):86-87.
[4]崔玉洪.化工生产中DCS控制系统的运用分析[J].科技创新导报,2013,(15):117.
[5]郝雨.化工生产中DCS 控制系统的运用[J].山东工业技术,2017,(01):27.
[6]申春强.化工生产中DCS控制系统的应用[J].机械管理开发,2016,(08):116-118.
[7]姚勇涛.化工生产中DCS 控制系统的应用[J].化工管理,2015,(11):182.
[8]黄艳，范凤艳.DCS控制化工生产装置在实训教学中的运用[J].广州化工,2015,(15):248-249.
[9]周建祥.化工生产操作控制中DCS的应用[J].科技展望,2016,(19):64.
[10]孙永.浅析DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J].中国石油和化工标准与质量,2011,(10):256.
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