设计干货精选：AVR单片机工业控制方案合集

火焰传感器是模拟传感器。它利用红外敏感型元件对红外信号强度的检测并将其转换为机器人可以识别的信号，从而来检测火焰信号。火焰传感器可以用来探测波长在700nm~1000nm范围内的红外线，探测角度为60º；，其中红外线波长在880nm附近时，其灵敏度达到最大。

　　碰撞传感器使用碰撞开关，通过I/O口可直接作为数字量输入。

　　2.5 LCD显示及其它电路

　　液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。这里采用2行16个字的DM-162液晶模块，通过与单片机连接、编程，完成显示功能。

　　3 灭火机器人软件设计

　　场地的四个房间内的任何地方都有可能摆放蜡烛，所以机器人必须能够实现搜索所有的房间，而且在行走的过程中不允许碰撞墙壁。找到火源后，通过灭火装置迅速将火灭掉。根据以上的要求设计机器人的灭火逻辑如图8所示。

　　机器人采用左手走规则，左手走规则是指机器人始终沿着左面的墙壁行走，一直走完全程。在行走的过程中按照起点、一号房间、二号房间、三号房间、四号房间的顺序搜索火源并灭火。机器人首先读取传感器信息，然后对传感器的信息进行判断。如果发现火源，则进入灭火子程序，该子程序完成趋光、灭火等功能。

　　4 结论

　　本文根据灭火比赛规则的要求，基于单片机及传感器原理，以AVR单片机ATmega32为控制核心，小型直流电机作为驱动元件，设计出一种价格低廉、简单实用的灭火机器人。通过简单的修改，可以将此机器人用于其它的竞赛项目。

　　针对市场上大多数教学无人车设计采用单片机单一控制导致其功能扩展性弱、灵活度低等问题，设计了一种基于Atmega128单片机和无线通信的智能教学无人车控制系统，该系统包括PC机控制部分和无人车控制部分，通过PC控制端软件可以经无线通信模块实现对无人车的准确运动控制。实验结果表明，系统工作稳定，无人车在遇到干扰的情况下顺利完成货物运输、环境勘察、敌我识别、打击等功能，控制效果理想。

　　基于AVR的智能教学无人车控制系统设计

　　智能教学无人车是一种履带式移动机器人，目前市场上的无人车大多采用单片机对其进行控制，其优点是体积小，成本低，结构简单，但仅仅依靠单片机远不能使无人车在复杂多变的工作环境中进行及时调整，并且极大地限制了其功能的扩展。基于此不足，本设计主要利用PC机与无人车的无线通信，使无人车在PC机无线指令下完成前进、后退、转弯、打击、生命值显示、调速和自动行驶等功能，并通过车载摄像头实时获取无人车所处环境信息，实现了远程监控。在执行任务时，如遭遇敌方车辆干扰通信，无人车在抵御干扰信号同时进行敌我识别，适时作出反击。

　　1设计原理

　　教学无人车控制系统由上位机（PC）控制部分和下位机（教学无人车）控制部分组成。系统结构框图如图1所示。

　　系统工作原理为：打开教学无人车电源时，Atmega128单片机通过语音模块使扬声器发出启动提示。当上位机无线控制台及PC端软件准备好后，PC端控制软件通过USB口向无线控制台单片机发出指令，使其配置无线模块相关寄存器，芯片进入指令发射模式；下位机由Atmega128单片机控制，在接收到上位机的指令后通过其集成的PWM外设模块产生2路PWM波和4条转向控制线经电机驱动模块增大驱动能力后控制左右2个电机产生相应的动作。例如，当PC端发出"左转"的指令时，下位机的无线模块接受成功后会自动返回接受成功应答信号。接着Atmega128单片机通过PA口控制L298P，使左侧电机反向转动，右侧电机正向转动，从而实现左转的功能；当PC端发出"打击"指令时，Atmega128则通过PE5口使红外发射管发出相应码制的红外进攻信号；当PC端发出"自动行驶"指令时，Atmega128结合接收霍尔传感器采集回来的数据，通过相应算法来协调左右两侧的电机，使坦克完成直线行走、转过固定角度，行驶固定距离等功能。教学无人车通过连接到PE5口的红外传感器感应对方无人车的攻击信号。如果接收到红外信号，PE5口会输入固定码制的信号，此时主控芯片会将生命参数减一并熄灭一个LED灯，当所有LED灯都被熄灭后，主控模块会通知语音芯片发出阵亡提示，无人车停止一切动作。

　　2硬件电路设计

　　教学无人车控制系统硬件电路设计包括PC端无线控制台部分和下位机无人车控制部分的硬件设计。

　　2.1 PC端无线控制台部分

硬件设计无线控制台部分由PC机、STC12LE5A60S2单片机、NRF24L01无线模块及PL2303组成。PC端控制台软件通过USB口向 STC12LE5A60S2发出指令，使其通过S