单片机红外避障模块编写程序 如何在较快时间内学会做一个简单的机器人？
如何在较快时间内学会做一个简单的机器人？
很多初学者可能会心血来潮想到自己做机器人，很多人可能不是嵌入式开发的圈内人，甚至连单片机、步进电机这些名词都没听说过。有人准备做一个人形机器人，一上来就能用两只脚走路。
其实初学者最好从车入手。人形机器人可以说是一个系统的大工程，不是一个人能玩起来的，资金投入比较巨大。机器人汽车技术门槛低，资金投入少，市场上各种产品和零配件支持多，但能实现的功能很多。
首先是理论部分——汽车的控制结构。台车总体控制系统
车是怎么控制的？为什么汽车判断障碍物后能自动绕行？
理论:控制工程——处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。包括提出需求(即指定指标)、设计、构建、运行、分析和测试自动控制系统的过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。
闭环控制:闭环控制有一个反馈环节。通过反馈系统，提高了系统的精度，缩短了响应时间，适用于对响应时间和稳定性要求高的系统。
开环控制:开环控制没有反馈环节，系统稳定性不高，响应时间比较长，精度不高。它用于对系统稳定性和精度要求不高的简单系统。
一般稍微复杂一点的机器人小车都是闭环控制，也就是说它有一个反馈机制，会根据它配备的各种传感器读取环境信息，并根据这些环境信息决定它的下一步动作，决定后向执行系统发送动作指令，让机器人做出适当的动作。当然，有些机器人汽车是开环控制的。我见过一辆装有钢笔的机器人汽车。当机器人被放在纸上时，一旦机器人转动，它就在纸上画一个圆。当然，由于摩擦和机械误差的原因，画出来的圆可能不闭合也不圆。然而，阿q说 "这个圆圈是孙子画的... "有点迷茫？它不 没关系，其实简单来说就是这样:机器人可以分为三个部分——传感器部分、控制器部分和执行器部分。
传感器部分:机器人用来读取各种外部信号和控制机器人的各种开关的传感器 的行动。像人的眼睛、耳朵和其他感觉器官。
控制器部分:接收传感器部分发送的信号，确定机器人 s根据预先编写的决策系统(软件程序)对外部信号做出响应，并将控制信号发送到执行机构部分。就像人脑一样。
执行器部分:它驱动机器人做各种行为，包括发出各种信号的部分(点亮LED，发出声音)，可以根据控制器部分的信号调整自己的状态。对于机器人汽车来说，最基本的就是轮子。这部分就像人的肢体。好，现在让我们 s分析一下机器人小车的避障行为控制:当机器人在行走(人在路上行走)时，突然收到一个 "左前方有障碍物从安装在机器人前方的传感器(人眼发现左前方有一根电线杆)，以及事先写在机器人控制芯片中的程序算法要求机器人在发现左前方有障碍物时向右转(人在发现左前方有电线杆时要向右躲——什么，你？然后我 我等着听。哦，你只是想看看上面的小广告...)，控制芯片向机器人的驾驶员发出右转指令——要么是轮子，要么是脚(人脑发出右转指令，是 "转一转 "在门外汉和条款)。此时，机器人的执行机构部分应立即响应控制器的指令，改变其状态，并改变机器人的方向以避开障碍物(恭喜
怎么样？它有 amp的意思吗？"人类和动物作为机器？
那么这三个部分是如何关联的呢？很简单:电！实际上，机器人汽车是一个电子作品。传感器将所有外部的光信号、声音信号和温度信号转换成控制部分可接受的电信号。控制系统发出的指令也是各种电信号，通过执行部分转换成电机输出的扭矩、声音、光信号。
我来分别介绍一下这三个部分。
传感器部件
传感器是机器人的眼睛。如果想让汽车完成不同的任务，就必须配备各种传感器。
现在市场上的传感器数不胜数，一般个人机器人爱好者经常使用的有碰撞检测传感器(碰撞开关)、红外障碍物检测传感器、红外测距传感器、光敏电阻、电子温度计、电子罗盘等等。
一般机器人使用的传感器返回的信号有两种:一种返回只有两种状态的简单值: "是的 "or "不 " "是的 "or "不 "0或1。我习惯称这个量为 "陈述数量和数量。它反映了一种状态，只是一个简单的 "是的 "or "不 "。例如， "机器人的左侧有障碍物吗？"和 "有声音信号吗？"。还有一个返回值，返回已知范围内的任何值。例如，光敏电阻返回的信号可以是0 ~ 5V范围内的任何电压信号。我通常称这个量为 "强度、数量和质量。反映的是有效范围内的强弱。例如， "机器人左边的障碍物有多远？"和 "现在声音信号有多强？"。
amp反映的信息陈述数量和数量简单，相应的传感器也简单，成本低。 amp反映的信息强度、数量和质量是丰富的，相应传感器的成本也会更高，这也给控制带来了更大的灵活性和复杂性。
让 让我们看看一些常用的传感器:
碰撞开关:电路在遇到障碍物后一直处于开路和接通状态，可以用来检测机器人是否发生碰撞。
光敏电阻:光敏电阻由半导体制成。电阻值随着入射光的强度而变化的电阻器；入射光强度和电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻一般用于测光、控光和光电转换(将光的变化转化为电的变化)。可以用来检测光的强度。
红外障碍物探测传感器:红外障碍物探测传感器是利用红外线遇到障碍物会反射的原理来探测某个方向是否有障碍物。
红外测距传感器:红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物时反射强度不同的原理，探测障碍物的距离。红外测距传感器有一对红外信号发射和接收二极管。发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收该频率的红外信号。
超声波测距传感器:超声波测距传感器利用声音在空气中的传播距离与传播时间成正比的原理，通过检测超声波被不同距离的反射面反射回来的时间来探测障碍物的距离。
对于传感器，很多人认为只要看看文档就知道怎么用了。但我的建议是:不仅要知道怎么用，还要知道它的检测原理。只有深刻理解传感器的检测原理，才能有更好的发散思维。我举个例子:学校机器人消防比赛刚开始的时候，我们用厂家提供的地面灰度传感器，通过可见光反射来探测地面上的白线，效果一直不是很理想。后来有同学仔细研究了当时电机上配备的光电编码器，发现其原理是利用高速旋转的电机上的黑白码盘，用不同的颜色表示不同的上反射率来检测电机的转速。光电编码器上的红外探测模块被拆下来安装在机器人底部，探测地面的白线，探测效果一下子好了很多。
购买当地电子市场，或者网上购买(现在很多机器人商家都有各种传感器，其实原理和适用范围都差不多，很多都是可以互换的)。选购时要注意传感器的电压范围和有效范围。
终极发展:图像识别依靠一个摄像头，根据摄像头传回的视频信号，计算出不同物体与自己的距离以及它们的移动速度。如果你能迈出这一步，那么这门学科叫做 "机器视觉与技术会向你敞开。
控制器部分
适用于机器人的控制芯片有很多:我们的电脑用的单片机，DSP，甚至CPU。不过这里主要介绍机器人小车的技术，所以让 让我们把其他人放在一边，让 我们把注意力集中在廉价的单片机上。
单片机:单片机又称单片微控制器，不是一个芯片完成某种逻辑功能，而是将一个计算机系统集成到一个芯片上。总结一下:芯片变成电脑。它体积小、重量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。
肖鑫电影有大智慧。
单片机是自动控制系统中应用非常广泛的控制芯片，现在我们身边的很多电器中都有它的身影。如果想自己做一个机器人，相应的单片机知识必不可少。
我不 这里不想多说单片机系统的知识。如果想对单片机系统有深入的了解，还是需要找一本比较好的单片机教材一页一页的去读。任何 "技能与技巧和 "快速启动和在网上(包括本文)只能算是水果和零食。没事的时候可以用它来刺激食欲。如果真的想吃好，还是要吃大饼馒头。
这些是基本的介绍性概念。
对于新获得的单片机芯片，开发人员要做的就是教会单片机处理各种问题，给单片机配备各种扩展工具，让单片机把复杂的问题简单化、数字化。
单片机的发展涉及到硬件和软件两个方面。
单片机不同于其他电器。使用时，只需将插针直接插入电源即可。一个空白的单片机需要一些其他电路来支持。一般来说，最基本的电路是单片机的最小系统:
所谓单片机最小系统，是指能使单片机工作的最基本的电路。在所有的单片机系统中，你都能找到类似的电路。至于它的原则，我赢了。;这里就不细说了。让 让我们找本书来读。
然后介绍一些机器人需要的扩展电路:
程序下载电路:单片机最终需要一个程序来控制它。一般来说，程序写在PC上，通过下载线下载到MCU上执行。下载需要一个电路支持。以前一般都是连接PC的串口，现在有很多通过USB下载程序的电路。
以上两个电路是机器人开发需要的最基本的单片机电路，其他可能需要一些电机驱动、A/D转换、开关选择等电路。
可能你有点迷茫，也能感觉到一点尴尬。这些电路对于一个没接触过单片机的新手来说可能有点大。它不 没关系。现在市面上有很多成熟的单片机开发系统，而且价格极低。如果你不 不想在底层电路上花费更多的精力，搜索 "单片机开发板 "在一些电商网站上，而且100多元就可以买到功能齐全的开发板，附带软件教程和技术支持服务(当然，
软件:说白了就是你为单片机开发的智能程序，让机器人拥有最简单的智能。唐 当你看到 这个词时，你不会觉得有多深刻智能 "。你知道当你看到前面的电线杆时，你必须转弯。这很聪明。
不同的单片机需要不同的开发环境，购买时要明确。许多单片机公司都有自己的配套开发软件，其中许多可以在公司 的网站。一般来说，国外很多芯片公司都有非常丰富适用的网站。资料，拿着一本英汉词典，在网站上浏览资料，你会发现一切都变得很简单。
以前我们一说到单片机的发展，就会想到汇编语言。当时芯片的成本很高，芯片的计算和存储费用都要精打细算。高效的汇编语言是单片机的最佳选择。现在随着芯片成本的降低，开销的问题不再是制约单片机程序发展的瓶颈，于是出现了很多类似C或者Basic语言的开发环境。只要你有一定的程序开发基础，熟悉单片机的各种管脚，相信写一个简单的智能程序会很容易。
购买电子市场或网上购物。现在单片机的价格已经很低了，不需要过多考虑价格。关键是要选一个合适的，信息量大，好用的。就机器人开发而言，应满足以下条件:有程序下载线，能方便地从PC机下载程序到单片机；集成模数转换；有PWM输出(便于控制电机)。
终极发展:毕竟单片机能力有限。如果要做一些计算量大的应用(比如音视频处理)，就需要一些更高端的芯片，比如DSP，或者干脆在电脑机箱上加几个轮子，让电脑跑起来！
致动器部件
对于机器人汽车来说，最基本的致动器部件是车轮。汽车只有有轮子才能称之为汽车。这部分可能也是粉丝最担心的部分。传感器和控制器到处都有卖，但是车轮、机械结构、车身等一般适合机器人汽车的部件却很难找到。找人订很贵，现在很多朋友都用玩具车改装。其实现在已经有机器人汽车底盘卖了，但是在电子市场上已经很难看到了。大部分都要在一些教育机器人公司的网店邮寄。
机器人常用的电机有三种:普通DC电机、步进电机和伺服电机。
DC电机:输出或输入为DC能量的旋转电机称为DC电机，它可以实现DC能量和机械能的相互转换。当它作为电机工作时，是DC电机，将电能转化为机械能；当发电机运行时，它是一台DC发电机，将机械能转化为电能。
步进电机:步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控制元件。在非过载的情况下，电机的转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响，即电机加一个脉冲信号，电机转过一个步距角。这种线性关系的存在，加上步进电机只有周期误差，没有累积误差等特点。用步进电机控制速度和位置非常简单。
伺服电机:伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中作为执行元件，将接收到的电信号转换成角位移或角速度输出在电机轴上。分为DC和AC。伺服电机有两种，主要特点是信号电压为零时没有旋转现象，转速随着转矩的增大匀速下降。
总的来说，这三种电机都是DC lt步进lt伺服，控制精度都是DC lt步进lt伺服(当然也有不正常的时候，不代表伺服电机就一定比步进电机便宜)。
初学者对单片机控制的电机不熟悉。首先，我们可以使用单片机输出的PWM信号来控制DC电机，然后我们可以尝试控制步进电机，以获得更高的控制精度。对于小车的运动驱动，一般可以选择DC电机或步进电机，而伺服电机一般用在机械臂上，以获得精确的旋转角度。
一般单片机要通过驱动电路控制步进电机和伺服电机。有专门的模块驱动电机，单片机只需要为这样的模块提供一定频率的脉冲和控制信号。网上有很多相关的资料，有需要可以自己找。
购买电子市场、五金店、网购、二手家电。
终极发展:当你可以自由控制机械臂的时候，你会发现，一个人形机器人不会太远。
其他常用的驱动装置包括机械臂和机械手，安装在汽车上抓取东西。可以用伺服电机自己开发(新手最好绕过)，也可以选择市面上的模压产品。这些产品一般都有完整的文档，仔细阅读和使用都非常方便。
最后，介绍电子电路的发展。
说到电路，很多朋友可能会首先想到深绿色的印刷电路板。现在很多电子市场都有人可以根据你的电路图给你加工印刷电路板。但是在设计阶段，很多东西会被改动，每次重新制作电路板的效率和成本都是大问题。一般在电路开发中，有专门的实验板(也叫面包板)，适合在开发阶段使用。
奖金:
适用于初学者的《机器人制作天空宝典》和《智能机器人 边学边做》下载:
《机器人制作天空宝典》
《智能机器人 边学边做》
东北大学秦皇岛分校和郑州大学哪个好？
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