基于Arduino的机器人写字系统的设计与实现毕业论文 - 图文(4)

3.2.6 转弯子程序功能实现

在转弯时两个轮子都转动，只是一个轮子向前转，另一个轮子向后转。

小车在转动的时候两个轮子和笔的位置都是变化的，为了确认下次落笔的位置，必须找到一个不变的量，在转的过程中唯一一个不变的量就是连接两个轮子直径的中点。下面把小车简化，进行分析。

黑色的字体“A”是要进行书写的字，红色的部分是简化的小车形状，图中“O”是小车转弯时的不动点,可以称它为小车的中心，L是笔尖到中心的长度。如下图所示，小车从字母的左下角开始书写，当写到字母的1处时，需要转弯，这时，笔尖的位置在1处，如果直接转个45度角，笔尖并不能落到指定的线路上。

首先把笔抬起来，继续走L个长度，这时，小车的中心点就会落在1处，然后旋转45度。但是，这时候的笔尖并不在1处，不能接着上次起笔的地方书写。从图中可以清楚的看到只需在这个基础上倒退L的长度即可。

3-12小车转弯示意图一

图3-13 小车转弯示意图二

如上图3-13，小车若要转动45度角，轮子所走的路程如图虚线部分。两个轮子间的距离是已知的，虚线的长度是整个圆周的八分之一，通过计算可以算出其长度。直径大约为7.7厘米， 再者小车每一“步”的距离是1.57厘米，算出整个圆周需要约15.6步，转45度角需要八分之一的总的步数，因此需要1.95步，即为2步。在程序的初始部分，设置每个角度所对应的“步数”，这个步数，可以与霍尔传感器的计数直接进行比较，判断是否达到参数要求。

小车转过45度角所要行驶的步数计算过程如下：

(3.1)

如下图，转动的角度和需要转动的步数之间的关系[10]。

n=3.14×7.7×(45÷360)÷1.57

图3-14 转动角度和步数关系示意图

程序流程如下：

图3-15 转弯子程序流程图

3.2.7 轮子行程计数子程序功能实现

上面多次提到霍尔传感器的计数部分，这里详细的进行介绍。霍尔传感器的计数，是通过中断实现的，将左、右两个传感器分别接在2、3引脚上，中断的方式设置为CHANGE型。在轮子上的圆形金属片，里面的磁场是不连续的，这样就会产生电流引起中断，每次中断都计数一次。轮子行驶一周的时候，传感器的状态会改变八次，即为四次高电平和四次低电平。

第四章 软硬件调试

4.1 硬件调试

4.1.1 调试方法

对于写字功能而言，所要测试的就是，看看电路连接是否正确，能否正常通电，串口能否正常进行工作。所以，调试方法就是，组装好后，打开电源，看看指示灯是否亮；通过USB线与电脑进行连接，查看串口指示灯，并查看电脑的驱动模块。输入简单的运动程序后，小车能够正常的行驶。 4.1.2 调试结果

通过调试，看到小车能够正常的工作，并能够通过串口与电脑进行信息交流。输入简单的运动模块程序后，小车能够行驶一段距离，说明霍尔传感器部分工作都是正常的，同时，电路连接是没有问题的。

调试初期，下载程序到小车的处理器后，小车是倒着走的，这就说明了电源的正负极反了，这里有H桥，反向的电压不会损害线路，只是改变轮子的转动方向。

左右轮子的电源线、地线反接并不会出现故障，只是轮子的转向会改变。两个轮子的电源线交换时，会引起一个轮子转，而另一个不转的情况。出现这种结果并不奇怪，当电源线交换时，左轮的速度参数就会输给右边的轮子。前进的子程序设计，是“时间上同步，时刻上异步”的，右边轮子的计数会多于左轮，右边轮子的速度被设置为零，但这时速度却输给了左边的轮子，这样就会造成“恶性循环”，就会出现原地转圈的现象。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库基于Arduino的机器人写字系统的设计与实现毕业论文 - 图文(4)在线全文阅读。