智能机器人的研究与设计—自动循轨和语音控制的实现.doc
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智能机器人的研究与设计—自动循轨和语音控制的实现,33页1.89余万字摘要本文介绍了一种智能机器人的设计原理。利用红外传感器光电转换特性，以stc89c52单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理，完成了智能机器人控制系统的设计。设计中使用stc89c52单片机来控制语音合成芯片，此芯片无须a/d转换和压缩就可以直接储存...
内容介绍
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智能机器人的研究与设计—自动循轨和语音控制的实现
33页1.89余万字
摘 要
本文介绍了一种智能机器人的设计原理。利用红外传感器光电转换特性，以STC89C52单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理，完成了智能机器人控制系统的设计。设计中使用STC89C52单片机来控制语音合成芯片，此芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有A/D转换误差。ISD4004片内集成了晶体震荡器,麦克前置放大器,自动增益控制等，只要很少的外围器件，就可以构成一个完整的声音录放系统。因此避免了一般固体语音电路因为量化和压缩造成的量化噪声和失真现象。文章详细介绍了系统构成、软硬件设计方法。该机器人控制系统基于红外技术、单片机等技术，采用控制方式为单向PWM的直流电机，以与地面颜色有较大差别的线条作引导，实现了步行、步伐调整、语音、声控、地面探测等功能。系统在智能性、准确性、实时性方面达到了较高的要求。具有较好的应用前景。
关键词：单片机 语音芯片 红外传感器 智能机器人
Design of intelligent robot
Abstract: This paper introduces an design principle of intelligent robot. The process of signal detection is based on STC89C52 and it also use the photo-voltage characteristic of infrared sensor. This design adopts STC89C52 to realize voice operation chips. This chip adopts DMA technology, which can download to store unit directly without A/D&D/A error.,so it can avoid noises and distortion, and reappear voice naturally. Crystal Oscillator, preliminary amplifier of the microphone and automatic gain control are integrated into ISD4004.Therefore, it can make up the voice system of recording and playing completely by a few peripheral devices. Ordinarily, the general solid voice circuit create quantization noise and distortion because of the quantification and compression. The voice system avoids the problems on account of peripheral unit. The paper presents design methods of system software,and system hardware.The control system of intelligent robot is realized based on infrared technology and single-chip microcontroller technology. It adopts unidirectional PWM direct current motor as the control mode,and be guided by the line with good contrast between light and dark areas.This robot realizes adjusting step, speaking, noise controlling, ground detecting etc. The system achieves higher requirement, such as smart, accuracy and real-time operation, and its application foreground is bright.
Key Words: single chip computer；phonetics chip；infrared sensor；intelligent robot
目 录
1 绪论 1
1.1 智能机器人的发展状况 1
1.2 研究的目的和意义 2
1.3 智能机器人设计的总体描述 2
2 红外反射光电传感器 2
2.1 红外反射光电传感器 2
2.2 红外光电传感器GP2A25 4
2.3 红外循轨的基本原理 6
2.3.1 工作原理 6
2.3.2 测试精度的影响因素 6
2.4 智能机器人的路径跟踪技术 7
3 语音录放芯片 8
3.1 语音芯片ISD4004简介 8
3.2 ISD4004的工作原理 10
3.3 ISD4004指令 11
4 单片机 STC89C52 11
4.1 主要芯片STC89C52特性分析 11
4.2 单片机并行I/O口电路结构及其特性 11
4.2.1 中断寄存器 11
4.2.2 计数器 11
5 硬件电路设计 11
5.1 自动循轨 11
5.2 语音录放 11
5.3 电机驱动 11
6 软件设计 11
6.1 设计思想 11
6.2 流程图 11
7 结果与总结 11
7.1 智能机器人能够实现的基本功能 11
7.2 总结 11
参 考 文 献 11
英 文 摘 要 11
附录 总体电路图 11
致 谢 11
农业技术学院毕业论文(设计)成绩评定表 11
参 考 文 献
[1] 蔡自兴. 智能机器人技术的研究与展望 《计算机世界报》. 1994年 第36期
[2] 罗志增．简易红外接近觉传感器．全国青年第三届机器人学研讨会论文集．1990
[3] 丁喜波．光电式传感器及其原理．哈尔滨：传感器技术报.1996
[4] 惠普公司产品手册.GP2A25.2-3
[5] 朱益斌，湖学龙，朱亚锋，等.自主式寻迹机器人小车的设计[J].国外电子技术测量，2006，25(7):40一42
33页1.89余万字
摘 要
本文介绍了一种智能机器人的设计原理。利用红外传感器光电转换特性，以STC89C52单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理，完成了智能机器人控制系统的设计。设计中使用STC89C52单片机来控制语音合成芯片，此芯片无须A/D转换和压缩就可以直接储存，没有A/D转换误差。ISD4004片内集成了晶体震荡器,麦克前置放大器,自动增益控制等，只要很少的外围器件，就可以构成一个完整的声音录放系统。因此避免了一般固体语音电路因为量化和压缩造成的量化噪声和失真现象。文章详细介绍了系统构成、软硬件设计方法。该机器人控制系统基于红外技术、单片机等技术，采用控制方式为单向PWM的直流电机，以与地面颜色有较大差别的线条作引导，实现了步行、步伐调整、语音、声控、地面探测等功能。系统在智能性、准确性、实时性方面达到了较高的要求。具有较好的应用前景。
关键词：单片机 语音芯片 红外传感器 智能机器人
Design of intelligent robot
Abstract: This paper introduces an design principle of intelligent robot. The process of signal detection is based on STC89C52 and it also use the photo-voltage characteristic of infrared sensor. This design adopts STC89C52 to realize voice operation chips. This chip adopts DMA technology, which can download to store unit directly without A/D&D/A error.,so it can avoid noises and distortion, and reappear voice naturally. Crystal Oscillator, preliminary amplifier of the microphone and automatic gain control are integrated into ISD4004.Therefore, it can make up the voice system of recording and playing completely by a few peripheral devices. Ordinarily, the general solid voice circuit create quantization noise and distortion because of the quantification and compression. The voice system avoids the problems on account of peripheral unit. The paper presents design methods of system software,and system hardware.The control system of intelligent robot is realized based on infrared technology and single-chip microcontroller technology. It adopts unidirectional PWM direct current motor as the control mode,and be guided by the line with good contrast between light and dark areas.This robot realizes adjusting step, speaking, noise controlling, ground detecting etc. The system achieves higher requirement, such as smart, accuracy and real-time operation, and its application foreground is bright.
Key Words: single chip computer；phonetics chip；infrared sensor；intelligent robot
目 录
1 绪论 1
1.1 智能机器人的发展状况 1
1.2 研究的目的和意义 2
1.3 智能机器人设计的总体描述 2
2 红外反射光电传感器 2
2.1 红外反射光电传感器 2
2.2 红外光电传感器GP2A25 4
2.3 红外循轨的基本原理 6
2.3.1 工作原理 6
2.3.2 测试精度的影响因素 6
2.4 智能机器人的路径跟踪技术 7
3 语音录放芯片 8
3.1 语音芯片ISD4004简介 8
3.2 ISD4004的工作原理 10
3.3 ISD4004指令 11
4 单片机 STC89C52 11
4.1 主要芯片STC89C52特性分析 11
4.2 单片机并行I/O口电路结构及其特性 11
4.2.1 中断寄存器 11
4.2.2 计数器 11
5 硬件电路设计 11
5.1 自动循轨 11
5.2 语音录放 11
5.3 电机驱动 11
6 软件设计 11
6.1 设计思想 11
6.2 流程图 11
7 结果与总结 11
7.1 智能机器人能够实现的基本功能 11
7.2 总结 11
参 考 文 献 11
英 文 摘 要 11
附录 总体电路图 11
致 谢 11
农业技术学院毕业论文(设计)成绩评定表 11
参 考 文 献
[1] 蔡自兴. 智能机器人技术的研究与展望 《计算机世界报》. 1994年 第36期
[2] 罗志增．简易红外接近觉传感器．全国青年第三届机器人学研讨会论文集．1990
[3] 丁喜波．光电式传感器及其原理．哈尔滨：传感器技术报.1996
[4] 惠普公司产品手册.GP2A25.2-3
[5] 朱益斌，湖学龙，朱亚锋，等.自主式寻迹机器人小车的设计[J].国外电子技术测量，2006，25(7):40一42
