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1、青岛理工大学毕 业 设 计（论 文）题目 能力风暴机器人无线通讯卡设计学生姓名： 刘宝记 学生学号： 指导教师： 杨淑燕 机械工程 学院 测控技术与仪器专业 测控 061 班2010年6月15日毕业设计（论文）任务书专业 测控技术与仪器 班级 测控061 姓名 刘宝记 下发日期 2010-3-2题目能力风暴机器人无线通讯卡设计专题主要内容及要求设计（论文）要求及应具备条件：1） 无线通讯模块方案设计（概述，方案比较，整体布置等）2） 无线通讯模块整体设计（主要技术参数及整体尺寸的确定，芯片的选型，参数的确定等）3） 计算机绘图（如电路原理图，印刷电路版图、流程图等）4） 自制的无线通讯模块一块
2、5） 利用VJC1.6编程工具调试通过说明书手写60页左右，打印小四号字40页以上，目录要求：（1）概述（机器人足球比赛现状，本设计任务等）；（2）方案比较与参数确定；（3）电路原理图与印刷电路版图的绘制；（4）基于无线通讯模块的机器人足球比赛控制策略研究；（5）程序调试；（6）参考文献主要技术参数元件NRF401封装尺寸SSOIC、电路板各元器件大小及封装形式各个元件到电路板尺寸大小、导线尺寸进度及完成日期第1-2周（3.8-3.21）：毕业实习。第3周（3.22-3.29）：毕业设计准备，文献资料收集。第4-5周（3.29-4.11）：英文资料翻译。第6周（4.12-4.18）：查阅资料，
3、寻找方案并比较。第7周（4.19-4.25）：确定方案，完善方案。第8周（4.26-5.2）：学习Protel软件。第9-11周（5.3-5.23）：程序设计。第12-13周（5.24-6.6）：整理设计资料。第14周（6.7-6.13）：撰写毕业设计说明书。第15周（6.14-6.20）：打印、装订，整理资料准备答辩。第16周（6.21-6.22）：答辩。教学院长签字日 期教研室主任签字日 期指导教师签字日 期指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日指 定 论 文 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日答 辩 委 员 会 评 语评定成绩指导教师给定成绩(30%)评阅人给定成绩(30%
4、)答辩成绩（40%）总 评答辩委员会主席签字摘要能力风暴机器人是上海广茂达电子信息有限公司开发的对动手操作和实现能力培养的机器人平台，他还可以借助于交互式C语言和开放式接口进一步提高机器人的开发潜力。它是最优秀的科技类探索性课程及课外活动的教具，它融合了光学、机械、电子、计算机等学科的高科技知识，集辅助教学和娱乐于一身。在移动机器人多传感器信息处理能力研究中，在机器人自身有限处理能力情况下，通过无线通信方式，依靠PC机处理传感器信息成为一种可行方案。本文以能力风暴机器人作为控制平台，成功地实现了移动机器人的无线通讯扩展。本文首先介绍了机器人的研究背景，分析了用无线收发模块实现机器人之间无线通信
5、的原理和设计要点。该无线通信系统脱离了计算机的控制，机器人可自行收发数据，通过方案一的确定，然后通过对NRF401芯片的介绍和运用来处理机器人在无线通讯传输方面遇到的一系列问题，同时给出了相应的原理图和PCB图的设计。设计中使用VJC进行软件编程调试。扩展卡安装在机器人上运行表明所作设计可以使能力风暴机器人之间实现无线通信。关键词： 能力风暴机器人；无线通讯；Protel99；NRF401；VJCAbstractThe “Ability storms” robot, which is developed by Shanghai Grandar Electronic Information Co
6、., is a platform training ones operating and realizing ability, it can also enhance the development potential of the robot through the use of interactive C language and open interfaces.In the mobile robot research of multi sensors information processing, for the limitation of robot S capability, it
7、is possible for robot to process the information depend on profession computer via wireless communication. We describes the implementation of wireless control based on AS0S robotThis paper introduces the research background, and analyzed the principle and designing features of how achieving wireless
8、 communication between the robots by wireless transceiver modules. The wireless communications system is separated from the computer control, the robot can send and receive data by itself, then through the introduction and use of the NRF401 chip handle a series of problems encountered in the wireles
9、s communication transmission, with the corresponding schematic and the PCB map.VJC is used to debug software in the design. The conducting of expansion card installed in the robot shows that the design will enable the “Ability storms” robot realizes wireless communication.Key words：Ability storm rob
10、ot; wireless transmission; PROTELL99; NRF401; VJC 目录摘要IABSTRACTII目录III第1章 绪论11.1 机器人的概念11.2 国际机器人的发展11.4 机器人的发展趋势41.5 无线通信71.6 本文的主要研究内容8第2章 能力风暴机器人102.1 能力风暴机器人的结构102.1.1 控制部分102.1.2 传感器部分102.2 能力风暴机器人的三大要素122.3 能力风暴的计算机硬件132.3.1 微控制器142.3.2 外部存储器172.3.3 电源与复位电路192.3.4 通信19第3章 无限通讯卡设计方案选择203.1主要芯片介
11、绍203.1.1 PTR2000203.1.2 NRF401223.2 设计方案（基于NRF401）25第4章 无线通讯卡硬件设计284.1 元件的选择284.2 Protel 99 SE简介314.3 设计原理图314.4 工作原理334.5 设计过程34第5章 无线通讯卡软件设计355.1 测试程序355.2 系统测试39结论40参考文献41致谢43附件144附件250第1章 绪论1.1 机器人的概念机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器，用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特
12、性来表示机器人的形象。1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。”我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 自动化技术的发展，特别是计算机的诞生，推动了现代机器人的发展。1.2 国际机器人的发展机器人的诞生地在美国，1962年美国研制出世界上第一台工业机器人，经过30多年的发展，美国现已成为世界上的机器人强国之一，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折不平坦的
13、。由于美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着危险，去应用或制造机器人。加上当时美国失业率高达665，政府担心发展机器人会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制机器人，这不能不说是美国政府的战略决策错误。70年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究机器人软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级机器人的开发上，致使日本的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。进入80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，一方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计划、提高投资，增加机器人的研究经费，把机器人看成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。80年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻成熟，第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人，
