手机操作机器人是一种可以通过按手机号码来控制移动的机器人。机器人可以向前、向后、向右或向左移动,这取决于你按的数字。手机操控机器人采用DTMF (Dual tone-multi - frequency)模块。它能够接收DTMF(双音多频)音形式的一组命令(指令),并执行必要的动作。通过呼叫与机器人相连的移动设备来控制机器人。如果在呼叫过程中按下任何键,机器人就会通过在呼叫的另一端(即与机器人相连的移动端)听到声音来执行各种操作,如向前、向后等。每个键对应一个特定的频率,该频率由DTMF解码器解码,并由逻辑电路处理,给每个键一个特定的操作,如向前、向后、右、左等。好处是我们可以使用任何移动设备来操作机器人,工作范围和服务提供商的覆盖范围一样大.
图1:基于DTMF的移动操作机器人车原型
方框图
图2基于DTMF的移动操作机器人车框图
手机控制机器人是利用手机对机器人进行操作。通过将手机连接到电路中,手机就可以通过手机的键盘来控制机器人。
第一阶段
手机
手机用于通过按下手机键盘向机器人发出指令。手机控制机器人的输出为双音频率,由DTMF接收器接收。
第二阶段
DTMF接收部分
DTMF接收器部分用于接收来自手机的双音。它由DTMF接收,并由同一DTMF IC解码,然后提供给下一个电路。
DTMF集成电路
为了从手机接收双音频率并将其转换为可用信号,我们使用了HT9370 IC。在这里,我们对HT9170 IC进行了说明,这两种IC彼此兼容。
HT9170集成电路
HT9170是双音多频(DTMF)接受者。它们采用数字计数技术检测16个DTMF音调并将其解码为4位输出代码。HT9170系列接收机不需要任何外部滤波器,因为它们使用高精度开关电容滤波器从DTMF音调中过滤低频和高频信号。它们还支持断电(PWDN)和禁止(INH)模式。PWDN模式用于关闭晶体电源,而INH模式用于抑制A、B、C和D DTMF音调。时钟由3.58 MHz晶体提供。
简单来说,HT9170 IC检测并解码16个DTMF音调为4位输出。在没有检测到音调的情况下,四个输出位保持低电平。DV引脚在检测有效音调时升高。
引脚图:
图3:HT9170 DTMF接收机IC引脚图
Pin码说明:
销不 |
作用 |
的名字 |
1 |
运算放大器非反相输入 | 副总裁 |
2 |
运算放大器反相输入 | 越南 |
3. |
运算放大器输出端 | GS |
4 |
基准电压输出端 | V裁判 |
5 |
活性高。它抑制了对对应于A, B, C和d的音调的检测。它在内部向下拉。 | 异烟肼 |
6 |
活跃高。它会导致芯片进入断电模式,并抑制振荡器。它在内部被拉下 | PWDN |
7 |
标准3.579545 MHz晶体连接 | X1 |
8 |
X2 |
|
9 |
接地(0V) | V党卫军 |
10 |
活跃高;启用输出D0-D3 | OE |
11 |
输出终端 | D0 |
12 |
D1 |
|
13 |
D2 |
|
14 |
D3 |
|
15 |
数据有效。在接收到有效的DTMF信号时,频率会升高;否则仍然很低 | DV |
16 |
早期转向输出 | 美国东部时间 |
17 |
音调采集时间和释放时间可以通过外部电阻和电容设置 | RT/GT |
18 |
电源电压;5 v (2.5 v - 5.5 v) | VDD |
电机驱动阶段
第三阶段
电机驱动阶段
本阶段采用电机驱动器L293D IC驱动电机。由于信号来自逆变器IC,它根据信号来驱动电机。
L293D集成电路
L293D是一个双通道H桥电机驱动集成电路(IC)。电机驱动器作为电流放大器,因为他们采取一个低电流的控制信号和提供一个高电流的信号。这个高电流信号被用来驱动电动机。
L293D包含两个内置h桥驱动电路。在其共同的工作模式,两个直流电动机可以同时驱动,在正向和反向方向。两个电机的电机操作可以由引脚2 & 7和10 & 15的输入逻辑控制。输入逻辑00或11将停止相应的电机。逻辑01和逻辑10将分别按顺时针和逆时针方向旋转它。
启用针脚1和9(对应于两个电机)必须高,电机才能开始工作。当启用输入为高时,关联的驱动程序被启用。结果,输出变为激活状态,并与其输入同相工作。类似地,当使能输入低时,该驱动器被禁用,其输出关闭并处于高阻抗状态。
图4:L293D电机驱动IC引脚图
机器人运动真值表
高级工程师 |
内 |
IN2 |
在3 |
在4 |
运动的机器人 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
向前 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
停止 |
3. |
1 |
0 |
1 |
0 |
左 |
4 |
0 |
1 |
0 |
1 |
正当 |
信号逻辑将根据情况进行更改。
构建手机控制机器人的步骤
手机遥控机器人所需配件
高级专员:没有。 |
组件名称 |
数量 |
1. | 双AA电池电池架 | 1 |
2. | 底盘(机器人平台) | 1 |
3. | 试验板 | 1 |
4 | 尼珀 | 1 |
5. | 汽提塔 | 1 |
6. | 单芯导线 | 根据使用 |
7. | 尖嘴钳 | 1 |
8 | 螺丝刀 | 1 |
机器人底盘的机械装配
步骤1:
以机器人底盘为例。
图5:机器人主底盘的代表性图像
步骤2:
取BO电机,如图所示。
步骤3:
图6:显示电机连接到机器人底盘的图像
取一个M2.5(25)螺钉将BO电机安装到机箱上。如图所示向上安装电机。这里的最后一个洞的底盘是用来适应发动机。
请注意
这里保持电机螺丝M2.5(25)在单独的聚乙烯,也不要与其他螺丝混合。
图7:显示机器人底盘两侧电机连接的图像
步骤4
图8:机器人上车轮与电机的连接图
如图所示,将两个车轮安装在两个电机轴上。用自攻红色车轮螺钉固定电机。
步骤5
图9:机器人脚轮和带材的代表性图像
如图所示,取下后脚轮和后脚轮带。
步骤6
图10:显示机器人脚轮与板条连接的图像
在脚轮内插入三个M3 -10螺钉。现在按照图中所示的向外方向将脚轮安装到脚轮带中。
步骤7
现在,使用两个M3-10螺钉将主销后倾角轮带安装在底盘的中间位置,如图所示。
现在,您的机器人平台已经可以使用了。
图11:显示将脚轮带连接到机器人底盘的图像
试验板连接
图12:显示试验板上的行和列的图像
·在第一排提供正极+5伏电源。
·连接面包板第二行GND。
·将+5伏的上排与下排连接,使下一行+5伏。
·将上接地线与下接地线连接,形成下一行接地线。
·连接+5伏至+5伏线路和gnd线路与gnd线路时,短接中间行下方。
图13:典型的面包板图像
实验板上手机控制机器人的构建
·电源
·电机驱动器
·DTMF模块
电源部分的设计
电源
一般的描述
电源用于给整个电路组件供电。以下部件用于制作电源段。
电源部件清单
高级专员:没有。 |
组件名称 |
组件列表 |
1 | 直流插孔 | 1 |
2 | 7805电压调节器集成电路 | 1 |
3. | 3毫米发光二极管 | 1 |
4 | 电阻(220 ?)(红,红,黑,黑) | 1 |
组件说明
按下图所示进行电源连接。
直流插孔
图14直流插孔典型图像
图15:直流插孔引脚示意图
连接销钉图
老找不到 |
7805针号 |
7805针的名字 |
1 |
销1 |
+12伏(由蓄电池提供) |
2 |
销2 |
接地 |
3. |
Pin3 |
+5(输出至整个电路) |
通过参考下图,您可以使电源电路
1.试验板图片
图16:试验板上电源电路的代表性图像
2.电源原理图
图17:机器人电源电路示意图
电源部分的测试
图18:图板上电机驱动电路的表征图
如果led发光,则表示电源电路连接正确。现在你可以给整个集会提供力量了。
电机驱动部分的设计
电机驱动部分
一般的描述
现在你有一个电机驱动部分,这是用来驱动电机。这里驱动的电机你有使用L293D IC。
电机驱动器部分的部件清单
老不 |
组件名称 |
1. | L29D3集成电路部分 |
2. | 单芯导线 |
电机驱动部分的设计
通过参考以下图片和表格,您可以制作和测试电机驱动器部分。
L293D引脚连接
高级工程师 |
L293 D销 |
电源电压 |
1 | 1号别针 | +5伏 |
2 | 别针9号 | +5伏 |
3. | 16号别针 | +5伏 |
4 | 8号别针 | + 12伏特 |
5 | 引脚4和5 | 接地 |
6 | 针号12和13 | 接地 |
电机与L293D IC的连接
高级专员。 |
输出引脚 |
电机线 |
1 | o/p1 | 第一台电机的第一根导线 |
2 | o/p2 | 第一电机第二根线 |
3. | o/p3 | 第二电机的第一根导线 |
4 | o/p4 | 第二马达的第二导线 |
试验板图片
图19:试验板上电机驱动电路的代表性图像
电机驱动部分示意图图像
图20:基于L293D IC的电机驱动器电路图
在L293d IC的输入端输入以下电源,测试电机
高级专员:没有。 |
针的名字 |
鉴于供应 |
1 |
内 |
+5 |
2 |
In2 |
接地 |
3. |
在3 |
+5 |
4 |
在4 |
接地 |
请注意
·用跳线短接4(接地)和5(接地)针脚。跳线可以从导线上取下。
·以同样的方式也短引脚12 (gnd)和13(gnd)的l293D IC。
电机驱动部分的测试
第一步
将第一个电机的一根导线连接到L293D IC的o/p1引脚。第二个是L293D IC的第二个o/p2。
电机应从正面顺时针旋转。如果电机逆时针旋转,则通过更换L293D o/p销的导线使其顺时针旋转。
步骤2
将第二电机的一根线与L293D IC的o/p3引脚连接,将第二电机的一根线与L293D IC的第二o/p4连接。
现在电机应该从你的前面逆时针旋转。如果电机沿顺时针方向旋转,则用L293D o/p销交换导线使电机沿逆时针方向旋转。
DTMF模块
现在底盘应该向前移动。
DTMF模块
一般的描述
DTMF模块用于接收来自手机的信号,并通过DTMF IC的输出信号来控制机器人。
DTMF模块
要制作DTMF模块,需要以下组件。
制作逻辑电路所需的元件如下表所示。
高级专员:没有。 |
组件名称 |
数量 |
1. | HT9370集成电路 | 1 |
2. | 3.57赫兹晶体 | 1 |
3. | 发光二极管(5毫米) | 4 |
4. | 10公里?R9(棕色、黑色、黑色、红色) | 4 |
5. | 100 k ?R8(棕色,黑色,黑色,橙色) | 2 |
6. | 电容器C1和C2(33pF)陶瓷电容器 | 2 |
7. | 电容器C4(104)陶瓷电容器 | 1 |
8. | 电容C5(104)陶瓷电容 | 1 |
8. | 330 k(橙色,橙色,黑色,橙色) | 1 |
9 | 耳机插座 | 1 |
成分解释
耳机插座
图21:音频插孔的典型图像
音频插孔用于将手机与DTMF电路连接。
打开音频插孔,用十芯线连接最长端子(GND),用另一根十芯线连接左侧最小端子(输入端子)。
图22:显示音频插孔内部接线的图像
将输入引脚与电容器的一端连接,另一端与GND端子连接。
DTMF模块IC部分的连接
高级工程师 |
销不 |
组件连接 |
1 | 1 | 短,引脚4号 |
2 | 2 | 100k电阻,104电容 |
3. | 3. | 100k电阻,引脚2号 |
4 | 5 | 短针9号 |
5 | 6 | 短针9号 |
6 | 7和8 | 3.57MHz晶体 |
7 | 10 | + 5伏 |
8 | 11、12、13、14 | 10k电阻,led正极 |
9 | 15 | 开放 |
10 | 16 | 330 k电阻器 |
11 | 17 | 104年电容器 |
12 | 18 | +5伏 |
也可以在下面的连接中进行
·将引脚1和4相互缩短,同时也缩短引脚5和9,6。
·将100k电阻的一端接引脚2,另一端接104电容的一端接三极管插孔输入。
·将100k的一个端子连接至针脚3,另一个端子连接至针脚2。
·将3.57 MHz晶体与引脚7和8连接,并将两个33pf电容器的一个端子与晶体连接,另一个端子与gnd连接。
·为IC的针脚10提供+5伏电压。
·将11、12、13、14引脚与1k电阻的一端连接,另一端与led的正极连接,另一端与GND的负极连接。
·15号引脚保持打开。
·引脚16,一个端子是330k电阻,另一个端子是引脚17。
·将针脚17连接到104电容器的一个端子,另一个端子针脚为+5伏。
·给18号引脚+5伏。
·将音频插孔的输入线与104电容连接,将另一GND与接线板上的GND引脚连接
1.DTMF模块的试验板图像
图23:试验板上DTMF解码器电路的代表性图像
2.DTMF模块部分的原理图
图24:基于CM8870CP IC的DTMF接收机电路图
电路故障排除
·将万用表置于连续性模式,检查整个电路的连续性.
·用万用表检查不同线路点的电压。还要检查IC不同引脚的电压。
·将.1µf电容器连接到试验板任意位置的+5和Gnd引脚之间。
·您可以在CRO上查看晶体频率。它应该是大约3.57 MHz。
·您还可以在CRO上检查来自手机的音频信号波形。请参见下图,该图像来自手机发出的音频信号。
图25:CRO显示的手机音频信号图像
电路图和完整装配
手机控制机器人的全连接电路
试验板图片
图26:面包板上机器人的完整控制电路示意图
图像示意图
图27:无移动微控制器机器人电路图
电机与L293D IC的连接
高级专员。 |
输出引脚 |
电机线 |
1 | o/p1 | 第一台电机的第一根导线 |
2 | o/p2 | 第一电机第二根线 |
3. | o/p3 | 第二电机的第一根导线 |
4 | o/p4 | 第二马达的第二导线 |
DTMF模块输出与L293D IC的连接
这里Q1,Q2,Q3,Q4表示DTMF模块的输出。
高级工程师 | 双音多频输出 |
L293D输出 |
1 |
第一季度 |
内 |
2 |
第二季 |
IN2 |
3. |
第三季 |
在3 |
4 |
第四季度 |
在4 |
机器人平台的运动
·机器人平台的运动取决于电机与L293D IC的连接。
·插入手机的音频插孔,检查手机屏幕上的耳机指示。
·打开键盘窗口,发送1、2、3.4等任意按键。
·从手机上按任意键,如1、2、3、4,并根据按下的键观察机器人的运动。
手机控制机器人的整体装配
图28:移动操作机器人的完整装配具象图
·还可以将面包板安装在机器人平台上。
·再拿一个电池座放在机器人平台上。
·您可以通过电池支架或使用12伏适配器向机器人平台供电。
图29:移动操作机器人车的原型
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