发布时间 : 星期一 文章武汉理工电工电子课程设计-机器人行走更新完毕开始阅读
1机器人行走电路设计
1.1设计要求
设计一个机器人行走电路，当接通电源后，机器人自动前进，一段时间后机器人自动后退，退行一段时间后自动前行，周而复始。并且机器人前进后退的时间可调。
1.2电路总体方案设计与论证 1.2.1各模块方案比较与论证
对于计数模块，就计数方式有三种方案。
方案一：采用反馈“预置数法”，计数器的预置数控制端的控制信号由计数器的进位产生，若为异步置数，则实现从预置数据开始计数。
方案二：采用反馈“置零法”，将预置数设置为0，截取计数过程中的某一中间状态来控制预置数控制端，计数器从该状态返回到零而重新开始计数。
方案三：采用反馈清零法，利用计数器的直接置零端的清零功能，截取计数过程中的某一中间状态来控制清零端,使计数器从该状态返回到零而重新开始计数,此方法可以构成任意进制计数器。
方案三较方案一和方案二应用更加广泛，所需要的计数器不需要具有预置数功能。故采用方案三。
对于电机驱动电路，有两种方案
方案一：通过四个三极管，使输入高电平时，电机两端电压为正，驱动电机正转，输入低电平时，电机两端电压为负，电机反转。
方案二：利用了芯片L298控制电机，通过输入端IN1和IN2来控制电机的正反转。 方案一所需器件多，参数设置比较麻烦且容易出错。方案二简单易操作。故采用方案二。
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1.2.2总体方案简要说明
本机器人行走电路通过555多谐振荡器产生方波脉冲信号输入二-五-十进制异步加法计数器74LS90 的CP端驱动74LS90进行加法计数并且通过七段数码管显示出来，通过两个74LS90二-五-十进制计数器和相应开关及逻辑门，可以实现100以内的任意进制计数器。当计数满一个周期时，高电平的清零信号也会给D触发器，触发器遇上升沿完成信号的翻转，再通过电机控制电路控制电机的反转。
前进与后退时间的控制可以通过滑动变阻器RV1改变555定时器的频率或者通过开关改变74LS90改变计数进制来实现。
1.2.3系统框图及总体原理图
555定时器构成 多谐振荡电路 产生脉冲信号
计数模块 电机控制模块 时间显示模块 图1.1系统框图
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图1.2 总体原理图
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1.3电路的设计和分析
1.3.1 555多谐振荡电路
图 1.3 555多谐振荡电路
当电路与电源接通瞬间，C2两端没有存储电荷，两端的电压为零，555定时器的2、6端输入电压为0，即出现6端输入电压小于2/3Vcc,2端的输入电压小于1/3Vcc的情况，这时输出信号为高电平，电源通过RV1、R1、C2到公共端对电容C2充电。这种情况一直维持到C2的两端电压略超过2/3Vcc,出现6端输入电压大于2/3Vcc,2端输入电压大于1/3Vcc的情况，输出信号为低电平，电容C2经C2、R1向公共端放电。这种情况一直维持到C2的两端电压略低于1/3Vcc。此后又回到上述充电过程，如此周而复始，形成振荡，产生矩形脉冲波输出。输出端输出的方波信号周期为T=0.7（RV1+2R1）C2,通过改变滑动变阻器的阻值可以改变方波信号的周期。如上图中参数设计，则周期T≈1s。
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