一種教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)設(shè)機(jī)器人相關(guān)的課程的學(xué)校也在增多，但是現(xiàn)有的教學(xué)機(jī)器人功能單一，表現(xiàn)為不能完成復(fù)雜的動(dòng)作，且控制較為枯燥。因此，在教學(xué)的過(guò)程中，無(wú)法有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致無(wú)法達(dá)到教學(xué)目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)，該機(jī)器人集多種功能于一體，能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下方案:一種教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)主要由第一控制電路，第二控制電路和第三控制電路組成，所述第二控制電路、第三控制電路分別與第一控制電路連接；所述第一控制電路包括主控單元，以及分別與主控單元連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、顏色識(shí)別單元、循跡單元、第一連接器、第二連接器以及第三連接器；所述第二控制電路包括串口轉(zhuǎn)換單元、語(yǔ)音識(shí)別單元、障礙識(shí)別單元、語(yǔ)音播放單元、供電單元、升降壓?jiǎn)卧?、第四連接器以及第五連接器，所述串口轉(zhuǎn)換單元、語(yǔ)音識(shí)別單元、障礙識(shí)別單元分別通過(guò)所述第一連接器與所述第一控制電路連接，所述語(yǔ)音播放單元通過(guò)第四連接器與所述第一連接器連接，所述供電單元和升降壓?jiǎn)卧ㄟ^(guò)第五連接器與所述第一連接器連接；所述第三控制電路包括藍(lán)牙單元、與所述藍(lán)牙單元連接的開(kāi)關(guān)控制單元、與所述開(kāi)關(guān)控制單元連接的備用電源單元，所述藍(lán)牙單元還通過(guò)第三連接器與所述第一控制電路連接。
[0005]具體的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元還連接有步進(jìn)電機(jī)，所述主控單元采用ATMEGA2560單片機(jī)芯片，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元采用DRV8833驅(qū)動(dòng)芯片，所述顏色識(shí)別單元采用TCS3414FN芯片。
[0006]具體的，所述循跡單元包括循跡電路；所述循跡電路包括至少一個(gè)光敏二極管和至少一個(gè)LED，所述各光敏二極管和各LED分別與電阻串聯(lián)后再并聯(lián)，所述各光敏二極管的電源輸入端均通過(guò)一號(hào)電容接地，所述各LED還并聯(lián)有二號(hào)電容。
[0007]具體的，所述串口轉(zhuǎn)換單元包括單片機(jī)串口轉(zhuǎn)換器以及USB接口。
[0008]具體的，所述語(yǔ)音識(shí)別單元采用LD3320A芯片；所述障礙識(shí)別單元包括障礙識(shí)別電路；所述語(yǔ)音播放單元采用一 WT588D-20SS語(yǔ)音芯片。
[0009]具體的，所述供電單元采用一 4.2V標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池；所述升降壓?jiǎn)卧ǔ潆婋娐?、升壓電路和降壓電路?br>[0010]具體的，所述藍(lán)牙單元包括HC-06藍(lán)牙模塊；所述開(kāi)關(guān)控制單元包括開(kāi)關(guān)控制電路；所述備用電源單元包括電壓升降電路、電源保護(hù)電路。
[0011]更具體的，還包括超聲波電路，所述超聲波電路包括所述語(yǔ)音識(shí)別單元的麥克風(fēng)、循光單元、輔助控制單元、超聲波發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元、以及超聲波接收功放單元，所述麥克風(fēng)、循光單元、輔助控制單元分別通過(guò)第二連接器與所述第一控制電路連接，所述超聲波接收功放單元、超聲波發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元分別與所述輔助控制單元連接。
[0012]更具體的，所述循光單元包括循光電路；所述輔助控制單元包括一輔助控制MCU ;所述超聲波發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元采用MAX232A芯片；所述超聲波接收功放單元包括三級(jí)功放電路。
[0013]更具體的，所述循光電路包括兩個(gè)光敏二極管，并通過(guò)5V電壓供電，每個(gè)光敏二極管并聯(lián)一電容。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型的機(jī)器人控制系統(tǒng)集多種功能與一體，在教學(xué)的過(guò)程能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所述的教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型所述的循跡電路的電路示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型所述的循光電路的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地了解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
[0019]參見(jiàn)圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一種教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要由第一控制電路，第二控制電路和第三控制電路組成，其中，第二控制電路、第三控制電路分別與第一控制電路連接；第一控制電路包括主控單元，以及分別與主控單元連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、顏色識(shí)別單元、循跡單元、第一連接器、第二連接器以及第三連接器；第二控制電路包括串口轉(zhuǎn)換單元、語(yǔ)音識(shí)別單元、障礙識(shí)別單元、語(yǔ)音播放單元、供電單元、升降壓?jiǎn)卧?、第四連接器以及第五連接器；串口轉(zhuǎn)換單元、語(yǔ)音識(shí)別單元、障礙識(shí)別單元分別通過(guò)第一連接器與第一控制電路連接，語(yǔ)音播放單元通過(guò)第四連接器與第一連接器連接進(jìn)而與主控單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，供電單元和升降壓?jiǎn)卧ㄟ^(guò)第五連接器與第一連接器連接；第三控制電路包括藍(lán)牙單元、與藍(lán)牙單元連接的開(kāi)關(guān)控制單元、與開(kāi)關(guān)控制單元連接的備用電源單元，藍(lán)牙單元還通過(guò)第三連接器與第一控制電路連接。
[0020]具體的，上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元還連接有步進(jìn)電機(jī)，主控單元采用ATMEGA2560單片機(jī)芯片，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元采用DRV8833驅(qū)動(dòng)芯片，顏色識(shí)別單元采用TCS3414FN芯片。其中，ATMEGA2560單片機(jī)芯片負(fù)責(zé)對(duì)其他單元采集的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果下行至相應(yīng)的動(dòng)作單元進(jìn)行處理。本實(shí)施例的ATMEGA2560單片機(jī)芯片的電源輸入端還設(shè)置有由兩個(gè)電感串聯(lián)，三個(gè)電容并聯(lián)組成的濾波抗干擾電路，該濾波抗干擾電路的一端接地，電容用于過(guò)濾電源輸入的高頻分量及一些干擾量。DRV8833驅(qū)動(dòng)芯片與ATMEGA2560單片機(jī)芯片連接，接收ATMEGA2560單片機(jī)芯片發(fā)來(lái)的控制信號(hào)，DRV8833驅(qū)動(dòng)芯片上的BISEN、AISEN的端口直接通過(guò)3千歐姆電阻接地，VINT端口通過(guò)2.2微法電容接地，當(dāng)電源輸入時(shí)，采用電容接地進(jìn)行濾波及抗干擾處理，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元直接與兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)連接，ATMEGA2560單片機(jī)芯片的控制命令通過(guò)發(fā)送至DRV8833驅(qū)動(dòng)芯片，從而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。TCS3414FN芯片與ATMEGA2560單片機(jī)芯片連接，并通過(guò)3V的電源供電，電源并聯(lián)有電容進(jìn)行濾波降噪，顏色識(shí)別單元可以使機(jī)器人經(jīng)過(guò)軌跡時(shí)進(jìn)行顏色識(shí)別，ATMEGA2560單片機(jī)芯片根據(jù)顏色識(shí)別單元返回值可控制機(jī)器人循著不同顏色前進(jìn)或者對(duì)軌跡中某些不同顏色的點(diǎn)做出不同的動(dòng)作指示。
[0021]更具體的，如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的循跡單元包括循跡電路01 ;循跡電路包括至少一個(gè)光敏二極管和至少一個(gè)LED，各光敏二極管和各LED分別與電阻串聯(lián)后再并聯(lián)，各光敏二極管的電源輸入端均通過(guò)一號(hào)電容接地，即通過(guò)電容C12，電容C13接地，進(jìn)行濾波降噪。各LED還并聯(lián)有二號(hào)電容，并聯(lián)的二號(hào)電容用于保護(hù)LED，各LED的供電端設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)。各LED的供電端與各光敏二極管的電源輸入端均通過(guò)5V的電源供電。循跡電路通過(guò)LED發(fā)光經(jīng)循跡圖紙反射后被光敏二極管吸收，光敏二極管輸出對(duì)應(yīng)數(shù)值信號(hào)給主控單元，主控單元根據(jù)收集到的光強(qiáng)度來(lái)確定軌跡。
[0022]在本實(shí)用新型實(shí)施例中的串口轉(zhuǎn)換單元包括單片機(jī)串口轉(zhuǎn)換器以及USB接口，單片機(jī)串口轉(zhuǎn)換器與USB接口相互配合，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的數(shù)據(jù)傳輸和充電功能。語(yǔ)音識(shí)別單元采用LD3320A芯片，LD3320A芯片的時(shí)鐘信號(hào)直接采用晶振，并通過(guò)3V電源直接供電，LD3320A芯片還串聯(lián)LED，當(dāng)開(kāi)啟語(yǔ)音識(shí)別單元時(shí)，LED被點(diǎn)亮，并對(duì)接收