MC9S12DG128B单片机管路机器人设计开发+电路图(2)

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3.3.1 MC9S12DGl28B的介绍 13

3.3.2 MC9S12DGl28B最小系统的设计 15

3.4 电机驱动模块设计 17

3.4.1 电机驱动芯片的选择 17

3.4.2 电机驱动芯片L298N的工作原理 18

3.5无线遥控模块的设计 19

3.5.1 无线遥控方案的论证 20

3.5.2 无线遥控的原理 20

3.5.3编码解码集成电路的选择 20

3.5.4无线遥控接收原理 23

3.5.5无线发射模块DBY-T10A 24

3.5.6 XY-R04A 超外差（无解码）接收模块 25

3.6红外传感器模块 27

3.6.1 检测原理 27

3.6.2 传感器的选择 27

3.7探照灯模块 28

3.7.1 方案比较 28

3.7.2 方案论证 28

3.7.3 探照灯的选择 29

3.8 管路机器人控制的实现 29

结论 33

致谢 34

参考文献 35

第一章绪论

1.1 研究背景

在管道广泛使用的今天，尤其是船舶管道的检测、清理、维护成了一个亟待解决的问题（限于船舶管道所处的环境）。但是管道的封闭性和工作环境决定了这项工作的艰难。时至今日，虽然经过各国学者的努力，已经有各种各样的机器人，但是他们大都存在这样或那样的问题，而且功能不够强大。由于腐蚀、重压等作用，管道不可避免地会出现裂纹、漏孔等现象。而管道所处的环境往往是人们不易或不能直接接触的，因此，对于管道的检测和维护，成了工业生产中的一道难题。目前国内外管道机器人的研究成果已经很多，可是在微小管道、特殊管道(如变径管道、带有u型管的管道)进行检测、维修还刚起步，但是由于该类管道在各个领域的广泛应用，因此研发该类机器人极具吸引力。传统的管道检测方法有全面挖掘法、随机抽样法等，这些方法均存在工程量大、准确率低等缺点。因此，对管路机器人的研究以设计开发有着非常重要的价值。

1.2管路机器人的研究现状与发展

1.2.1 国内管路机器人的研究现状与发展

1.2.2 国外管路机器人的研究现状与发展

1.3 本文的主要内容

本文研究的是管道机器人的控制部分，控制部分的设计主要包括控制系统总体方案的设计，直流电机驱动模块，无线远程遥控模块，摄像头模块，电源模块，红外模块以及探照灯模块。其中各个模块的设计时还考虑到多种方案的比较本管道机器人的指控芯片采用飞思卡尔的16位单片机MC9S12DGl28。由安装在车前部的红外传感器及CCD摄像头负责采集信号，并将信号传到核心控制单元进行判别处理后，对直流电机进行控制，完成管道机器人的转向、前进和制动。在硬件电路的设计中，本文采用protel99软件进行原理图的绘制以及PCB的制作实现。

第二章原理图设计的方法

本设计采用protel99软件，Protel 99采用全新的管理方式，即数据库的管理方式。Protel 99 是在桌面环境下第一个以独特的设计管理和团队合作技术为核心的全方位的印制板设计系统。所有Protel 99设计文件都被存储在唯一的综合设计数据库中，并显示在唯一的综合设计编辑窗口。Protel 99软件沿袭了Protel以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel 98大体相同，新增加了一些功能模块。Protel公司引进了德国INCASES公司的先进技术，在Protel99中集成了信号完整性工具，精确的模型和板分析，帮助你在设计周期里利用信号完整性分析可获得一次性成功和消除盲目性。Protel99容易使用的特性就是新的“这是什么”帮助。按下任何对话框右上角的小问号，然后选择你所要的信息。现在可以很快地看到特性的功能，然后用到设计中，按下状态栏末端的按钮，使用自然语言帮助顾问。