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    骨组织或软骨重新生长是个很漫长的过程两相
    浏览:55 发布日期:2021-06-09 13:40:54

      摘要:制作这个项目的起因是大一下学期那会儿我通过学校图书馆里的《无线电》杂志开始接触Raspberry微控制器,其中Raspberry Pi给当初什么都不懂的我留下了非常深刻的印象:一个信用卡大小的板子竟然可以跑带有

      在强烈探索欲的驱使下,我从网上购买了两块Element14的Raspberry Pi一代Model B(现在早已经绝版了)板子以及其他相关配件,开始在Raspbian系统上自学Python和各种传感器的使用方法,后来为了检验一下自己的学习成果,于是我便花费几周的时间做了这个简单的轮式机器人。虽然它涉及的原理并不复杂,但是对于那会儿刚开始接触嵌入式的我来说,能成功搭建一个完整的机器人系统还是挺有挑战性的。

      概述简单轮式机器人其实是一个比较传统的入门级智能小车,它拥有蓝牙远程遥控、超声波避障、红外边缘检测和红外巡线(未完成)等功能,可以完成一些有趣的小实验。此外,简单轮式机器人的软件是开源的,具体代码可以从我的GitHub仓库上获得。

      系统的硬件核心主控分别为Arduino和Raspberry Pi。其中Arduino主要负责接收红外光电测距模块的数据,并控制装有超声波模块的单轴舵机云台的旋转;而Raspberry Pi则可通过电机驱动模块来完成对四个直流减速电机转向和转速的控制,此外它还能接收超声波模块和从Arduino串口发送上来的红外光电测距模块的数据来判断当前机器人的前方和两侧是否遇到障碍物,若机器人与障碍物之间的距离小于一个特定的阈值,则Arduino和Raspberry Pi会分别改变LED的颜色并启动蜂鸣器来发出警报。

      当然,肯定会有人问:为什么我不能仅用Raspberry Pi来作为机器人的核心主控,非要再用一个Arduino呢?其实根据本项目的实际需求,确实只用一个Raspberry Pi就够了,不过对于我来说使用Arduino主要出于以下三个原因的考虑:

      Raspberry Pi一代Model B板子的GPIO引脚数量只有26个,就算复用一些带有特殊功能的引脚,引脚资源依旧比较紧张。

      Raspberry Pi官方提供的GPIO库虽然含有PWM函数,但是实际在控制舵机的时候可能是由于软件模拟的PWM方波还不够稳定,导致舵机抖动得比较厉害。

      因此,综合以上三个方面我选择了Arduino和Raspberry Pi双核心主控的系统架构。

      因为时间比较紧张,所以我没有在电源管理上花费太多的功夫。对于Arduino,我使用的是能装下6个1.5V干电池的的电池盒给其供电,而对于Raspberry Pi耗电量较大的需求,我是从大学舍友那借了一个充电宝来解决问题的,不过虽然供电可以了,两相步进电机但是由于充电宝的重量比较大,导致四个轮子受压偏大,使得遥控的精准度受到了一定的影响。

      机器人的电机驱动部分采用传统的L293D芯片,它是一款单片集成的高电压、高电流、四通道电机驱动芯片,其内部包含有两个双极型H桥电路,可通过设置IN1和IN2输入引脚的逻辑电平来控制电机的旋转方向,而EN使能引脚可连接到一路PWM上,通过调整PWM方波的占空比便可调整电机的转速。

      为了能实现基本的避障功能,我们需要为机器人配有一些传感器。这里我使用的传感器为HC-SR04超声波测距模块和红外光电避障模块,其中红外光电避障模块具有一对红外线发射与接收管,运行时发射管会发射出一定频率的红外线,当检测方向遇到障碍物后,红外线会反射回来被接收管接收,经过比较电路处理之后,信号输出接口会输出一个低电平信号,这样只要在程序中对该接口的电平进行判断便能得知机器人是否距离障碍物比较近。

      与红外光电避障模块的工作原理类似,超声波模块能够向空中发射超声波信号,当其检测到反射回来的信号后,只需将超声波从发射到接收所用的时间乘上声速再除以二便能得到机器人和障碍物之间的距离,从而为之后的机器人避障做好准。

      该库代码实现了GPIO引脚初始化函数、LED灯设置函数、蜂鸣器设置函数、电机控制函数、超声波测距函数和LCD1602显示函数,其中LCD1602显示函数调用了Python的SMBUS库来完成IIC数据通信,从而能将字符串显示在屏幕上(注意:SMBUS和IIC协议之间是存在区别的,但在Raspberry Pi上两者概念基本等同)。

      该代码调用了上面自己编写的机器人代码库,主要实现了超声波距离检测函数和键盘遥控函数,其中键盘遥控函数里面又根据所按按键的不同调用并组合上面代码库中的不同函数来完成某些特定的功能(比如机器人遇到障碍物后首先会发出警报,然后再进行相应的规避运动等)。

      该代码实现的功能比较简单,仅测试了机器人的电机遥控和超声波避障两个功能。

      该代码实现的功能与上面的测试代码2类似,只不过图形界面本代码里使用的是Pygame而不是之前的Tkinter。

      该代码从逻辑上比较好理解,在setup()函数初始化引脚的模式和串口波特率后,主函数loop()会不断地从串口中读取字符数据,并根据字符的不同进行不同的处理工作。

      总结这个简单轮式机器人是大一那会儿我对自己课外所学知识的一个应用。虽然现在回过头再来看自己当初做的项目,感觉技术原理非常简单,远没有我之后研究的ROS和MoveIt!那么复杂,但是通过整个制作过程,我学会了如何根据项目需求去网上购买相关的材料。

      如何将主控等硬件设安装在机器人机械结构合理的位置上,如何使用IDE编写Arduino程序,如何在Raspberry Pi上使用Python语言来读取硬件数据并控制硬件,如何实现简单的串口通信等等。我一直认为兴趣是的老师。

      当你开始接触一个全新的领域时,兴趣可以成为你克服各种困难并鼓舞你前进的强大动力。当然,除了兴趣,更重要的是亲自动手实践,书上的东西讲得再好也是别人的,不是你的,就算重复造轮子也有着其无法替代的重要意义,因为并不是每个人都能造得出轮子,通过学习并实践前人所学习过的知识,你会收获别人不会有的宝贵经验!

      后,个人认为智能小车对于广大刚开始接触机器人的初学者来说确实是一个非常好的练手项目,你可以根据自己的喜好和技术水平的高低来定制属于你自己的智能小车,实现你想要的各种功能。总之,对于我来说。

      通过本次项目我开始真正喜欢上了嵌入式开发并逐渐走上了专业化的道路,每个人都应该有自己的梦想,那这个简单轮式机器人就是我梦想的起点,激励着我不断向前!当然,也希望大家能在制作机器人的道路上玩得开心并有所收获!

      文章出处:【微信号:mcu168,微信公众号:硬件攻城狮】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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      W是一款预驱动IC,专为三相无刷电机的变速控制而设计。它可用于使用内置电荷泵电路实现高端和低端输出N沟道功率FET驱动电路。通过使用低噪声PWM驱动和同步整流系统可实现高效驱动。 特性 速度鉴别器和PLL速度控制系统 集成VCO 速度锁定检测输出 霍尔偏置开关 制动电路 集成电流限制和锁定保护电路 应用 终端产品 计算与计算外围设 多功能打印机 电路图、引脚图和封装图...

      6是一款12通道半桥驱动器,具有专为汽车和工业运动控制应用而设计的保护功能。该产品具有独立的控制和诊断功能,驱动器可在正向,反向,制动和高阻状态下运行。该器件通过16位SPI接口控制,并且与菊花链兼容。 特性 低静态电流休眠模式 半桥连接高端&低侧驱动器配置 集成高低侧续流保护 0.5 A峰值电流 RDS(on)=0.85Ω(典型值) 5 MHz SPI控制 符合5 V和3.3 V系统 欠压&过压锁定 全局故障报告 过流保护 过温保护 低侧欠载检测 菊花链兼容多个8位器件 16位帧检测 应用 汽车 工业 暖通空调应用的直流电机管理 电路图、引脚图和封装图...

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      AEDR-8320系列是采用反射技术进行运动控制的小光学编码器之一。编码器将发射器和检测器组合在一个表面贴装无引线封装中。当与编码轮或线性编码条一起使用时,编码器将旋转或线性运动转换为模拟输出。 AEDR-8320系列提供运动传感,适用于大批量应用,体积小,表面贴装包装使其成为打印机,复印机,读卡器和许多消费产品的理想选择,特别是在空间和重量受到设计约束的情况下。 另外,AEDR-8320提供模拟输出,可插补以实现更高特性 反光技术 表面贴装小外形无引线封装 双通道用于方向感应的模拟输出 单5.0V电源 -40 C至85 C工作温度 分辨率:7.09线/ mm 应用程序 电机 外置编码器 XY表 Pick&放置机器 安全摄像机 打印机 复印机 CD / DVD刻录机 读卡器...

      HEDR-542X系列是高性能,低成本的双通道光学增量型编码器。这些编码器强调高可靠性,高分辨率和易于组装。 HEDR-542X内置编码器采用反射技术来感应旋转位置。该传感器由LED光源和光电探测器IC组成,采用单个SO-8表面贴装封装。 HEDR-542X编码器的输出是两个正交的方波。这些编码器可以快速,轻松地安装到电机上。 功能 双通道正交输出 快速简便的装配 成本效益 小型电机系统的理想选择 -10°C至85°C工作温度 可提供直角连接器 可提供固定螺钉配置或压配合/粘合剂安装配置的集线器 可提供外部安装耳机...

      AEDR-850x编码器是世界上小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器提供了极大的设计灵活性,并且易于集成到现有系统中。 功能 功能 世界上小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3渠道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20 C至85度C工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数门控,门控 360 e AEDR-8502-102的订购数量为100件。 应用 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机...

      AEDR-850x编码器是世界上小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。兼容TTL,AEDR-850X的输出 3通道光学编码器可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器具有出色的设计灵活性,可轻松集成到现有系统中。 功能 功能 世界上小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和用于方向数字输出的第三通道。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20 C至85度C工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控90 e,微型编码器 AEDR-8500-102的订购数量为100个。 应用 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫...

      AEDR-850x编码器是世界上小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器具有出色的设计灵活性,可轻松集成到现有系统中。 功能 功能 世界上小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20 C至85度C工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控180 e AEDR-8501-102的订购数量为100件。 应用程序 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫描仪...

      AEDR-850x编码器是世界上小的 3通道光学编码器,带有数字输出,采用反射技术进行运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器提供了极大的设计灵活性,并且易于集成到现有系统中。 功能 功能 世界上小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3渠道;用于方向感应的双通道正交数字输出和用于方向数字输出的第三通道。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20 C至85度C工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控90 e AEDR-8500-100的订购数量为1,000件。 应用 闭环步进器电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫...

      AEDR-850x编码器是世界上小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。两相步进电机 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器具有出色的设计灵活性,可轻松集成到现有系统中。两相步进电机 功能 功能 世界上小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20 C至85度C工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数门控,门控 360 e AEDR-8502-100的订购数量为1,000件。 应用 闭环步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫描仪 投...

      AEDR-8320系列是采用反射技术进行运动控制的小光学编码器之一。编码器将发射器和检测器组合在一个表面贴装无引线封装中。当与编码轮或线性编码条一起使用时,编码器将旋转或线性运动转换为模拟输出。 AEDR-8320系列提供运动传感,是大批量应用的理想选择。它的小尺寸和表面贴装封装使其成为打印机,复印机,读卡器和许多消费产品的理想选择,特别是在空间和重量受设计限制的情况下。 另外,AEDR-8320提供模拟输出,可以进行插值以获得更高的分辨率,从而满足不同应用的不同分辨率需求。特性 反光技术 表面贴装小外形无引线封装 用于方向感测的双通道模拟输出 单5.0V电源 -40 C至85 C工作温度 分辨率:7.09行/ mm(180行/英寸) 应用程序 电机 已安装的编码器 XY表 Pick&放置机器 安全摄像机 打印机 复印机 CD / DVD刻录机 读卡器...

      HEDR-54xx系列编码器的定心工具。它将底板与电机轴对齐。 应用 背光按钮/开关

      AEAT-84AD提供光电机械单元的所有功能,以便通过单圈值编码器实现多圈编码器,组合容量可达30扩展温度下的位。 该单元由一个IR-LED电路板,一个光电晶体管(PT)电路板和布置在PCB之间的6或7个齿轮组成。 功能 16384(14bits)转数版 光学,多圈装配,值。直径55毫米,典型高度12.2毫米。 工作温度-40C至125C 机械联轴器采用14齿齿轮小齿轮,模块为0.3 运行速度高达12,000 rpm 用于电源和信号的2x4极引脚条 应用 机器人 li

      Broadcom的AEAT-84AD通过提供多圈功能增强了AEAS-7000单圈模块的功能,并且无需对齐(通过其即插即用功能)。值得注意的是,它能够在高达125℃的温度下运行,使应用程序在更恶劣的操作环境中使用。 Broadcom的AEAT-84AD是一个附加模块,可为AEAS-7000增加电机轴转数计数能力,AEAS-7000是业界小的高端产品。速度,即插即用的编码器。 AEAS-7000编码器和AEAT-84AD轴转数计数模块的组合采用模块化方法,与其他方法相比,可将组装步骤数减少到4个这需要多达8个步骤。编码器组合还可将所需组件数量从大约120个减少到4个,从而降低了库存,制造和采购成本。因此,客户的供应链正在简化!此外,它还通过业界首创的即插即用功能消除了对多个校准调整的需求,从而缩短了制造商的设计周期。 编码器用于需要有关组件位置信息的机器之前发生任何动作。 AEAS-7000 / AEAT-84AD的位置分辨率范围为12位至16位,结合12位或14位旋转计数分辨率。 功能 4096(12bits)转数版 光学,多圈装配,值直径55 mm,典型高度12.2 mm。 工作温度-40C至125C 通过14齿齿轮小齿轮机械联轴器,模块为0.3 工作速度高达12...

      Broadcom® BCM81724是单芯片8倍; 56 Gb / s到16× 25 Gb / s NRZ倒档变速箱,8次; 56 Gb / s PAM-4直通模式PHY。它支持PAM-4和NRZ数据格式。它支持Retimer,Forward和Reverse Gearbox模式。它还支持1G,10G,25G,40G,50G,100G,200G和G线卡应用。 片上时钟合成由低成本的156.25 MHz参考时钟执行高频,低抖动锁相环(PLL)。 BCM81724采用先进的低功耗16纳米CMOS技术制造,可提供19毫米和更短的时间; 19毫米,0.8毫米间距,484球BGA,符合RoHS标准的封装。 特性 主机端接口:30 dB 线 dB 芯片到模块(C2M)兼容 正向和反向变速箱模式和重定时器模式 支持前向纠错(FEC) 支持G-CR8模式 线路侧接收器集成交流耦合电容 PAM-4和NRZ的多标准和线速支持 连续自适应均衡器 线路和系统侧环回 PRBS发电机/错误检查器 线路侧每个通道的眼睛监控,通过MDIO访问 单个低成本REFCLK输入 恢复时钟输出 支持SGMII传递 与Broadcom ASIC和商用交换机芯片互操作 低功耗16纳米CMOS设计 19毫米与时间; 19毫米BGA,0.8毫米球...

      HEDS-5500/5540,HEDS-5600/5640和HEDM-5500/5600是高性能,低成本,双通道和三通道光学增量编码器。这些编码器强调高可靠性,高分辨率和易于组装。 每个编码器都包含一个带透镜的LED光源,一个带探测器和输出电路的集成电路,以及一个在发射器和探测器IC之间旋转的码盘。 HEDS-5500/5600和HEDM-5500/5600的输出是两个正交的方波。除了两个通道正交之外,HEDS-5540和5640还具有第三通道索引输出。该指数输出为90度电高度,真正的指数脉冲,在码盘每旋转一圈时产生一次。 HEDS系列采用金属码轮,而HEDM系列采用胶片码盘,可实现分辨率到1024 CPR。 HEDM系列没有第三个通道索引。 这些编码器可以快速,轻松地安装到电机上。对于直径较大的电机,HEDM-5600和HEDS-5600/5640具有外部安装耳。 正交信号和索引脉冲通过位于0.1英寸中心的五个0.025英寸方形引脚进行访问。 / p

      目前可提供每转96到1024个计数的标准分辨率。有关其他分辨率,请咨询当地的Agilent Technologies销售代表。 功能 带有可选索引脉冲的双通道正交输出快速简便的装配无需信号调整外部安装耳可用低成本分辨率每转多1024个计数小尺寸 -40°...

      AEDR-850x编码器是世界上小的 3通道光学编码器,其数字输出采用反射技术用于运动控制。编码器设计工作在-20°以上; C至85度C温度范围因此适用于商业和工业终端应用。 这个 3通道光学编码器在单个封装中装有LED光源和光电检测电路。 3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(H)的小尺寸使其可用于存在尺寸和空间限制的各种微型商业应用中。 AEDR-850x系列编码器提供双通道正交数字输出和第三通道索引数字输出。由于TTL兼容,AEDR-850X 3通道光学编码器的输出可以直接与大多数信号处理电路连接。因此,编码器提供了极大的设计灵活性,并且易于集成到现有系统中。 功能 功能 世界上小的3通道反射技术编码器。 表面贴装无引脚封装3.95 mm(长)x 3.4 mm(宽)x 0.9562 mm(高) 3通道;用于方向感应的双通道正交数字输出和第三通道,索引数字输出。 内置插补器,通过外部引脚分配可选1x,2x和4x因子 兼容TTL 单5V电源 -20 C至85度C工作温度 编码分辨率:294至304(线/英寸) 指数选通,门控180 e AEDR-8501-100的订购数量为1,000件。 应用 关闭Loop步进电机 微型电机 打印机 复印机 读卡器 扫描仪 ...
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