17版电教足球机器人使用手册.docx

1、17版电教足球机器人使用手册 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人使用手册上海彼林电子科技有限公司2017-03 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人第一部分硬件原理与功能1.1足球机器人整体介绍.21.2控制板介绍.31.3各个传感器介绍.61.4电机/轮胎介绍.121.5电池介绍.141.6充电器介绍.15第二部分软件功能介绍与使用方法2.1BRD软件介绍.162.2软件安装/注意事项.172.3操作方法.182.4程序编程下载.20第三部分硬件性能测试及项目编程3.1触摸屏操作说明.213.2硬件性能测试.243.3项目一“正方形”.273.4项目二“前进到离墙20cm停”.293.

2、5项目三“前进到离墙20cm太近后退”.313.6项目四“追光”.333.7项目五“追光离球近时撞下球停”.35第四部分硬件拆装4.1连接端口查询表.37第五部分实战训练5.1传感器数据采样/分析/修改.385.2机器人操作方法/注意事项.39- 1 - 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人第一部分硬件原理与功能1.1足球机器人整体介绍86715310249序号1端口功能说明竞赛专用电机III_S6_K1机器人重要的驱动装置，通过电机转动带动轮子的滚动，实现机器人的移动，既可以前进后退，又可以左转右转。23竞赛专用轮胎_50型锂电池_2S_3.3耐磨材料制成，抓地力强。机器人的能源，给机器人

3、供电。红外复眼传感器_14L_V024567用于检测红外调制球的传感器。机器人核心部分，它通过连接各种传感器获得各种信息，进行分析处理，发出指令以控制机器人的各种运动行为。机器人控制板_X510Z红外测距传感器_80型远红外接收传感器机器人测量物体距离远近的专业传感器，检测距离为5-80cm，检测精度为1cm。用于检测球是否进入机器人的控球装置内。89数字指南针弹射装置用于判断机器人的运动方向，返回值0-359。通过电磁铁弹射。10盘球装置通过电机反转，将球吸附于控球口内。- 2 - 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人1.2控制板介绍机器人控制板_X510Z的核心控制系统我们采用了STM3

4、2F4系列32位微芯片STM32F407ZGT6。STM32系列32位微控制器特性：基于ARMCortexTM-M4内核、哈怫总线结构DMA控制器、单周期乘法指令、硬件除法指令168MHZ主频运行的CPU192K字节的SRAM，1M字节的FLASH15个通讯接口，2个16通道12位模数转换器，2.44M采样率高速通讯口：USB、USATR、CAN、SPI、I2C带唤醒功能的低功耗模式、内部RC震荡器、内置复位电路在待机模式下，典型的耗电值仅为2uA，非常适合电池供电的应用5.0V工作电压（5VI/O电压容限)X510Z控制板端口介绍X510Z控制板上包含10路高速模拟输入口，4路数字输入输出口

5、，2路辅助电机驱动口，2路电机接口，1路通用串行接口，1路指南针专用口,1路电源口等，具体参考如下：71412131121094513KMM38M166M2序号1端口功能说明模拟输入口（ADC1-6）模拟输入口用于接各种传感器，返回值是0-1023用于接各种传感器，返回值是0-1023；在使用中，一般用于连接红外复眼传感器234（ADC7-10）可以连接各种数字传感器，如红外测障传感器、微动开关等，返回数值为0或1；也可以连接各种输出设备，如发光设备；还可以连接伺服电机数字输入输出口（I/O1-4）串口2用于连接数字指南针传感器，返回数值为0-359（USART2）- 3 - 竞赛机器人使用手

6、册17版电教足球机器人串口3用于连接外设，比如：摄像头、蓝牙手柄、蓝牙无线通信、蓝牙APP等5678（USART3）电机口可以控制2路电机的正转、反转与停止用于控制电磁铁弹出弹射电机口（KM）盘球电机口（M3）用于控制1路电机转动显示屏插槽（LCD）9用于安装触摸屏电源输入口PWR10输入电压范围为6-20v，连接电源时注意正负极1112电源开关用于连接电源运行程序运行按钮（RUN）复位按钮（RST）1314停止程序蜂鸣器机器人的发音装置（SPK）1516下载口用于机器人与计算机通讯、下载程序等开机指示灯足球机器人开机界面介绍Prg变量值电池当前电压值程序列表当前程序设置电机驱动原理该控制器可

7、控制2路电机变速以及变向运转，该电机驱动卡提供单路20A持续电流，45A峰值电流的驱动能力，允许扩展的最大电压值为25V。电机驱动采用脉宽调制方式（即PWM，PulseWidthModulation）来调整电机的转速和转向。脉宽调制是通过改变发出的脉冲宽度来调节输入到电机的平均电压，也就是机器人提供给电机的信号是方波，通过不同方波的平均电压不同来改变电机转速。- 4 - 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人脉宽调制相关参数表电机接口（主板上有标识）M1口控制函数方向备注motor(1,intval)val电机输出功率右电机左电机motor(2,intval)val电机输出功率M2口KM口测试

8、时若电机方向不对，可采用跳线的方式来纠正。relay(intval)正值前进弹射盘球val控制信号（1打开，负值后退0关闭）emotor(intval)val控制信号（1打开，0关闭）M3口- 5 - 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人1.3各个传感器介绍一、红外测距传感器_80型红外测距传感器是机器人测量物体距离远近的专业传感器，检测距离为5-80cm，检测精度为1cm。例如在足球比赛中，判断机器人离墙壁的远近。工作原理红外测距传感器通过测量红外发射和反射红外光之间的相位差来测量物体的距离。红外测距传感器把相位差的变化转化为输出电压的变化，输出电压可以通过信号线接到控制器的A/D转换口上

9、。在使用中，红外测距传感器通过电压的变化来反映测量距离的变化，它可以连续的读出距离，被测物体带色并不影响其测距功能，并且不需要多余的外接电路，操作简单。下面是红外测距传感器引脚说明：信号线：正极（5V）：负极硬件连接红外测距传感器按左、前、右、后的顺序依次接于足球机器人控制器上的ADC1-4口前传感器左测距前测距右测距后测距接口ADC 1ADC 2ADC 3ADC 4左右后软件编程在软件编程中，控制函数为：getadc(intadc)：读取插在模拟输入口上传感器的数值，adc为模拟输入口端口号（1-4），函数返回值为0-1023。- 6 - 竞赛机器人使用手册17版电教足球机器人二、远红外接收

10、传感器远红外接收传感器主要用于检测红外光强弱的传感器，它可以用于检测和追踪红外发射源（如：蜡烛火焰光、发光足球、红外足球、太阳光）等，譬如在足球比赛中用于判断足球是否进入控球装置等。该传感器可适用于各个系列机器人。工作原理远红外接收传感器将外界红外光变化转化为电阻变化的传感器，通过 A/D转换器在机器人中反映为 01023范围内的数值。当外界光线越强，数值越大；当外界光线越弱，数值越小。每个远红外接收传感器的探测角度为 60，在使用中，越靠近中心角度灵敏度越高。远红外接收传感器工作温度为-2585,超过以上温度范围，远红外接收传感器可能会出现工作失常甚至损坏，所以在使用过程中应注意接收探头离热源的距离不能太近，以免造成损坏。下面是远红外接收传感器的电路图：硬件连接远红外接收传感器连接到足球机器人主板模拟输入口的 ADC5端口。软件编程在软件编程中，控制函数为：getadc(intadc)：读取插在模拟输入口上传感器的数值，adc为模拟输入口端口号5，函数返回值为0-1023。- 7 - 竞赛机器人使用手册