基于单片机的自动巡线轮式机器人控制系统设计

基于单片机的自动巡线轮式机器人控制系统设计

摘
要：设计了一种自动巡线轮式行走机器人控制系统，采用AT89S52型单片机作为主控CPU
，外加一个复杂可鳊程逻辑器件(CPID)协助CPU处理数据，扩展了程序参数存储器，能够
进行检测引导线和直流电机、舵机的PWM控制。
关键词：控制系统；复杂可编程逻辑器件；存储器；光电检测；脉冲宽度调制
1 引言

轮式移动机器人是机器人研究领域的一项重要内容．它集机械、电子、检测技术与智能
控制于一体。在各种移动机构中，轮式移动机构最为常见。轮式移动机构之所以得到广
泛的应用。主要是因为容易控制其移动速度和移动方向。因此．有必要研制一套完整的
轮式机器人系统。并进行相应的运动规划和控制算法研究。笔者设计和开发了基于5l型
单片机的自动巡线轮式机器人控制系统。
2 控制系统总体设计

机器人控制系统由主控制电路模块、存储器模块、光电检测模块、电机及舵机驱动模块
等部分组成，控制系统的框图如图1所示。
[pic]
3 主控制模块设计
3．1 CPLD设计

在机器人控制系统中．需要控制多个电动机和行程开关．还要进行光电检测．如果所有
的任务都由AT89S52型单片机来完成．CPU的负担就会过重。影响系统的处理速度。因此
扩展1个CPLD．型号为EPM7128。它属于．MAX7000系列器件。包括2个通用1/0口．2个专
用I／O口，专用I／O口可作为每个宏单元和输入输出引脚的高速控制信号(时钟、清除和
输出使能等)，电动机的。PWM信号也由其产生。


EPM7128的引脚排列如图2所示。MlP—M4P引脚的输出为PWM脉宽调制信号，M1FB—M4FB引脚
为电机的方向控制信号，P00一P07接单片机的PO口，100一1015为扩展的2个通用I／O口
，SIl—S17引脚为行程开