检测楼梯,另外它的定时器功能可以精确进行定时中断,为自动扫地机提供精确周期来完成采集信号、决策、行走等。本系统涉及的MC9S12DG128MPV的IO口包括PA,PB,PK,PM,PS,PH,PWM口,其中PWM口用于电机控制,PA和PB口分别作为摄像头和LCD的数据传输线,PK和PM作为数字IO口接收数字传感器的返回值,PS口复用了串行通信设备接口的功能,在本设计中用作无线串行接口,PH口复用了中断功能,用作检测楼梯传感器返回值的接口。
f3系统总体设计
31自动扫地机系统组成
运动模块
信息采集模块
控制模块清扫模块
图31自动扫地机系统典型组成示意图自动扫地机需要完成的任务是能够在房间中自动清洁地面。工作时,利用各种传感器测得环境信息,并做出决策,实现边行走边打扫,完成预定的任务。典型的自动扫地机主要由以下几个模块组成:1信息采集模块2控制模块3运动模块4清扫模块这四个部分构成了完整的自动扫地机系统,如图31所示。信息采集模块返回当前自动扫地机的位置信息,如是否碰到障碍物、是否遇到楼梯等,然后把这些信息送给控制模块进行决策,控制运动模块,使机器人转弯或者后退等,在机器人运动的同时让清扫模块进行清扫,完成打扫地面的任务。311信息采集模块自动扫地机在工作时需要实时检测自身状态信息和收集外界环境信息,以控制自身状态,进行路径规划,同时判断电池电量是否不足并自动充电等。根据自动扫地机的工作需要,自动扫地机传感器的选择有以下要求:质量轻、体积小、安装方便可靠;精度好;稳定性好、可靠性高;抗干扰能力强;经济性好。312控制模块这个模块是整个系统的核心所在,相当于人的“大脑”。控制模块接收信息采集模块传送过来的环境信息,进行相应的分析判断,做出最佳的决策,再将做出的运动决策传送给运动模块,保证机器人执行相应的动作。本设计的控制模块是16位的MC9S12DG128单片机,随着功能和要求的提高,并逐渐向32位处理
f器发展。313运动模块这个模块是机器人运动的核心部分,其性能直接关系到整个机器人的运动能力。它的功能就是根据控制模块的指令,使机器人的执行机构实现相应的动作,这个模块设计的关键在于控制电机的硬件电路设计和控制方法的设计。314清扫模块清扫模块的功能是在自动扫地机行走的同时完成清扫的工作,一般只需完成吸尘功能,这时需要设计一个小型吸尘器装在机器人上,也有一些自动扫地机设计成既可吸尘又可擦地,需要擦地时可在机器人底部放上棉布。r