步驟1：電路組件

半導(dǎo)體

IC1-7805，5V穩(wěn)壓器

IC2-ATmega328微控制器

IC3- LM1117-33，3.3電壓調(diào)節(jié)器

IC4-HT12E，2 12串聯(lián)編碼器

IC5-HT12D，2 12串聯(lián)解碼器

IC6-L293D，雙H橋式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器

LED1和4-5mm LED

電阻器（全部1/4瓦，碳含量為5％）：

R1-1兆歐

R2-10千歐

R3-750千歐

R4-R7-220歐姆

R8-47千歐

電容器：

C1，C2-22pF陶瓷盤

C3-0.1μF陶瓷盤

C4-0.33μF陶瓷盤

C5-10μF，16V電解

其他：

CON1，CON3-2針連接器

CON2-6針連接器

X TAL 1-16MHz晶體

TX1-433MHz發(fā)射器模塊

RX1-433MHz接收器模塊

M1，M2 -直流減速電機(jī)，100rpm

S1，S2-開/關(guān)開關(guān)

電池1-9V PP3電池

電池2-4.5V， 1.5Ah鉛酸電池

ANT.1，ANT.2-17厘米長的單股線天線

-ADXL335 3軸加速度計(jì)

第2步：這是什么？

ATmega328

ATmega328是Atmel的單芯片微控制器，屬于mega AVR系列。基于Atmel 8位AVR RISC的微控制器結(jié)合了具有讀寫功能的32kB ISP閃存，1kB EEPROM，2kB SRAM，23個(gè)通用I/O線，32個(gè)通用工作寄存器，三個(gè)靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，以及比較模式，內(nèi)部和外部中斷，串行可編程USART，面向字節(jié)的2線串行接口，SPI串行端口，10位A/D轉(zhuǎn)換器，帶有內(nèi)部振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器和5個(gè)軟件可選的電源-節(jié)能模式。設(shè)備工作在1.8至5.5伏之間它實(shí)現(xiàn)了接近每MHz 1 MIPS的吞吐量。 ATmega328p可以替代ATmega328p。

ADXL335

這是一個(gè)完整的三軸加速度測(cè)量系統(tǒng)。 ADXL335的最小測(cè)量范圍為±3g。它包含一個(gè)多晶硅表面微機(jī)械傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，以實(shí)現(xiàn)開環(huán)加速度測(cè)量架構(gòu)。輸出信號(hào)是與加速度成比例的模擬電壓。加速度計(jì)可以測(cè)量傾斜感應(yīng)應(yīng)用中的靜態(tài)重力加速度，以及由于運(yùn)動(dòng)，沖擊或振動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)加速度。

該傳感器是一個(gè)多晶硅表面微加工結(jié)構(gòu)，位于頂部硅晶片。多晶硅彈簧將結(jié)構(gòu)懸掛在晶片表面上方，并提供抵抗加速力的能力。使用由獨(dú)立的固定板和連接到運(yùn)動(dòng)物體上的板組成的差分電容器來測(cè)量結(jié)構(gòu)的撓度。固定板由180°異相方波驅(qū)動(dòng)。加速度會(huì)使移動(dòng)的質(zhì)量偏轉(zhuǎn)并使差動(dòng)電容器不平衡，從而導(dǎo)致傳感器輸出的幅度與加速度成比例。然后使用相位敏感的解調(diào)技術(shù)確定加速度的大小和方向。

L293D

這是一個(gè)16引腳DIP封裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC（IC6），具有四個(gè)輸入引腳和四個(gè)輸出引腳。全部四個(gè)輸入引腳連接到解碼器IC（IC5）的輸出引腳，四個(gè)輸出引腳連接到機(jī)器人的直流電動(dòng)機(jī)。啟用引腳用于啟用IC6兩側(cè)的輸入/輸出引腳。

編碼器（HT12E）和解碼器（HT12D）IC

212編碼器是用于遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用的一系列CMOS LSI。它們能夠編碼由N個(gè)地址位和12 N個(gè)數(shù)據(jù)位組成的信息。每個(gè)地址/數(shù)據(jù)輸入可以設(shè)置為兩個(gè)邏輯狀態(tài)之一。接收到觸發(fā)信號(hào)后，已編程的地址/數(shù)據(jù)將與標(biāo)頭位一起通過RF或紅外傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。選擇HT12E上的TE觸發(fā)或HT12D解碼器上的數(shù)據(jù)（DIN）觸發(fā)的能力進(jìn)一步增強(qiáng)了212系列編碼器的應(yīng)用靈活性。 HT12D還為紅外系統(tǒng)提供38kHz的載波。

發(fā)射器

發(fā)送器由ATmega328微控制器（IC2），ADXL335加速度計(jì)，HT12E編碼器（IC4）和433MHz RF發(fā)送器模塊（TX1）組成。在該電路中，來自ADXL335引腳（x，y）的兩個(gè)模擬輸出與微控制器的輸入引腳（23，24）連接。模擬信號(hào)通過微控制器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。來自微控制器的引腳16、17、18和19的數(shù)字輸出直接發(fā)送到編碼器IC4的引腳13、12、11和10。此數(shù)據(jù)通過RF模塊TX1進(jìn)行編碼和傳輸。

接收器

接收器部分由433MHz射頻接收器模塊（RX1），HT12D解碼器（IC5）和L293D電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（IC6）組成，用于運(yùn)行電機(jī)。此處，接收器模塊RX1接收發(fā)送的信號(hào)，該信號(hào)由解碼器IC解碼以獲得相同的數(shù)字輸出。 IC6的四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電動(dòng)機(jī)。機(jī)器人按照發(fā)射器中加速度計(jì)的傾斜方向移動(dòng)。

步驟3：方框圖

步驟4：發(fā)射器和接收器電路

步驟5：收發(fā)器電路的PCB布局

前兩個(gè)圖像是接收器電路的布局，其他兩個(gè)圖像是發(fā)射器電路的布局。/p》

步驟6：軟件程序

該軟件程序是用Arduino編程語言編寫的。我借助Arduino IDE 1.0.5和Arduino Uno板編寫了一個(gè)新的ATmega328微控制器。

首先，您必須將引導(dǎo)加載程序代碼加載到微控制器中。為此，通過選擇文件→示例→Arduino ISP，我將Arduino Uno用于IDE中給出的系統(tǒng)內(nèi)編程（ISP）。將引導(dǎo)程序上傳到微控制器后，即可上載該項(xiàng)目的pose.ino代碼。

步驟7：源代碼

const int ap1 = A0;

const int ap2 = A1;

int sv1 = 0;

int ov1 = 0;

int sv2 = 0;

int ov2 = 0;

void setup（）

{//以9600 bps初始化串行通信：

Serial.begin（9600）;

pinMode（13，OUTPUT）;

pinMode（12，OUTPUT）;

pinMode（11，OUTPUT）;

pinMode（10，OUTPUT）;

}

void loop（）

{AnalogReference（EXTERNAL）;//將3.3v連接到AREF

//讀取模擬值：

sv1 = AnalogRead（ap1）;

ov1 = map（sv1，0，1023，0，255）;

delay（2）;

sv2 = AnalogRead（ap2）;

ov2 = map（sv2，0，1023，0，255）;

延遲（2）;

Serial.print（“ Xsensor1 =”）;

Serial.print（SV1）;

Serial.print（“ \ t output1 =”）;

Serial.println（OV1）;

Serial.print（“ Ysensor2 =”）;

Serial.print（sv2）;

Serial.print（“ \ t output2 =”）;

Serial.println（OV2）;

if（analogRead（ap1）《514 && analogRead（ap2）《463）//用于向后移動(dòng)

{

digitalWrite（13，HIGH）;

digitalWrite（12，LOW）;

digitalWrite（11，HIGH）;

digitalWrite（10，LOW）;

}

else

{

if（analogRead（ap1）《486 && analogRead（ap2）》 508）//左打開

{

digitalWrite（13，LOW）;

digitalWrite（12，HIGH）;

digitalWrite（11，HIGH）;

digitalWrite（10，LOW）;

}

其他

{

if（analogRead（ap1）》 512 && analogRead（ap2）》 560）//用于轉(zhuǎn)發(fā)

{

digitalWrite（13，LOW）;

digitalWrite（12，HIGH）;

digitalWrite（11，LOW）;

digitalWrite（10，HIGH）;

}

else

{

if（analogRead（ap1）》 550 && analogRead（ap2）》 512）//右打開

{

digitalWrite（13，HIGH）;

digitalWrite（12，LOW）;

digitalWrite（11，LOW）;

digitalWrite（10，HIGH）;

}

否則

{

digitalWrite（13，HIGH）;

digitalWrite（12，HIGH）;

digitalWrite（11，HIGH）;

digitalWrite（10，HIGH）;

}

}

}

}

}

步驟8：測(cè)試

安裝此處所示PCB上的所有組件，以最大程度地減少組裝錯(cuò)誤。將接收器PCB和4.5V電池固定在機(jī)器人的機(jī)箱上。在機(jī)器人的后側(cè)固定兩個(gè)電機(jī)以及車輪，在前側(cè)固定一個(gè)腳輪。將主代碼上傳到微控制器后，將其從Arduino Uno板上移除，然后將其插入到組裝好的發(fā)送器PCB中。

現(xiàn)在，打開發(fā)送器和接收器電路中的電源。將變送器電路連接到您的手（或手套）上，然后向前，向后和側(cè)向移動(dòng)您的手。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向在表I中給出。如果您保持手掌水平并平行于地球表面，則機(jī)器人將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

為進(jìn)行故障排除，請(qǐng)首先驗(yàn)證各個(gè)測(cè)試點(diǎn)的電壓是否符合表1所述。