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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳巧茵
研究生(外文):Chiau-Yin Chen
論文名稱:小型自走車以超音波避障之研究
論文名稱(外文):A Study on the Obstacle Avoiding by Ultrasonic Sensors for a Small Mobile Vehicle
指導教授:周榮華周榮華引用關係
指導教授(外文):Jung-Hua Chou
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:工程科學系碩博士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:93
中文關鍵詞:超音波機器人
外文關鍵詞:small mobile vehicleultrasonic sensor
相關次數:
  • 被引用被引用:97
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本論文旨在設計一台以單晶片(PIC16F877)為控制核心的小型自走車(small mobile vehicle),其包含了車體架構、傳動控制以及超音波之避障設備,設計方面的考量主要是以輕小為原則。直流馬達提供自走車運動所需的動力來源,其正反轉則透過IC TA7291P來控制;速度控制部分,以PWM(pulse width modulation)脈波寬度調變技術來達成;定位部分,則是利用光遮斷器與編碼轉盤來測知馬達運轉的位置。主控介面以BCB(Borland C++ Builder)寫成,使用者可以在主電腦下達命令,利用無線傳輸模組將其命令傳送至自走車上的單晶片(PIC16F877),再由單晶片對自走車加以控制。其次,利用IC 8254計數器來計數超音波量測障礙物之距離,讓自走車能自行辨別障礙物之位置,以達到避障的功能。
The goal of this thesis is to design and implement a small mobile vehicle, using PIC16F877 IC as its control center. It includes the vehicle structure, driving control and ultrasonic sensors for obstacle avoiding. The main design issue considered is for the vehicle to be light and small. Two DC motors provide its motive power. An IC TA7291P is used to control its maneuverability. Its speed is controlled by a PWM (pulse width modulation) technique. The vehicle location is detected by using a photo interrupt and encoder disc mounted on the motors. The main control interface is achieved by BCB (Borland C++ Builder). A user can set command on the desk computer and then transmits it through a wireless transmission module to the vehicle. An IC 8254 counter is used to count the ultrasonic sensor’s TOF so that the distance between the vehicle and an obstacle can be measured. Therefore, safety distance can be maintained and obstacle avoiding can be achieved.
中文摘要................... I
Abstract................... II
誌謝....................... III
目錄....................... IV
表目錄..................... VII
圖目錄..................... VIII
第一章 緒論................1
1-1 前言....................1
1-2 文獻回顧................2
1-3 研究方向................5
1-4 章節簡介................6
第二章 系統簡介............7
2-1 系統規劃................7
2-2 模組簡介................8
2-3 硬體簡介................9
2-3-1 自走車之架構 ..........9
2-3-2 實驗設備..............12
第三章 直流馬達驅動與轉向機構設計...15
3-1 直流馬達之選用 ................15
3-1-1 DC馬達特性..................15
3-2 直流馬達控制..................17
3-2-1 馬達控制用橋式驅動IC TA7291P...18
3-3 馬達轉速控制.....................20
3-3-1 使用PWM(Pulse Width Modulation)...... 20
3-3-2 改變馬達的跨壓................ 23
3-4 自走車之運動模式................ 25
3-5 馬達定位及速度控制...............26
3-6 編碼圓盤的製作 ...................28
3-6-1 編碼器電路實作................ 29
第四章 單晶片之選用與超音波感測器...33
4-1 單晶片之選用................33
4-1-1 PIC之介紹................34
4-2 超音波感測器................39
4-2-1 超音波之檢測方式簡介......39
4-2-2 超音波的產生與接收........42
4-2-3 距離量測之超音波感測器....43
4-2-4 超音波感測器模組簡介......46
4-2-5 轉接電路板之製作..........48
4-3 8254 計數器簡介............49
4-4 8255 並列I/O介面...........51
第五章 實驗與程式流程圖........56
5-1 編碼轉盤之實驗 ..............56
5-2 實驗與程式流程圖介紹........60
第六章 結論與建議 ..............75
6-1 結論........................75
6-2 建議........................76
參考文獻
自述
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