基于DSP和模糊控制的寻线行走机器人设计与实现
4 步进电机调速的实现
步进电机是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲信号转换成角位移,即给一个脉冲信号,电机转一定角度。步进电机控制器的输入端口有:VDD——电机电源正极;GND——电源地线;OPTO——控制信号的公共阳极;DIR——电机方向控制端;FREE——脱机输入端;CP——脉冲输入端(CP停止施加脉冲时,要保证CP为高电平,使内部光耦截止)。此处给DIR端加高电平,使机器人只向前行进,在程序中只需对CP端进行处理。
脉冲的产生通过控制I/O端口的电平变化实现。在设定了定时中断的各种参数后,在定时器中断处理程序中使一个标志字不停地加1:

在主程序中可以设定行走距离,定时中断的时间间隔决定脉冲的频率,也即决定步进电机的运动速度:

其中,数值2 000代表机器人行走的距离单位。利用模糊控制策略,改变控制两个步进电机的定时器定时周期的长短以及行进的距离,可以实现机器人的寻线行进。
在总结近期参加的机器人比赛和电子设计竞赛的基础上,针对机器人寻线行走的普遍要求,提出了一种基于DSP+CPLD和模糊控制策略的机器人实现方法。利用该方法设计的机器人参加了多种不同的机器人比赛(如全国大学生机器人电视大赛、足球机器人比赛子项和电子设计竞赛等),运行状况良好,取得了较理想的成绩,进而证实了此设计的有效性。
参考文献
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