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环境温度监测机器人的设计与实现

作　者: 乐江波
导　师: 费凌
学　校: 西华大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 环境温度监控机器人非接触式红外温度传感器 nRF905芯片
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着科学技术的发展,机器人的应用已经从实验领域扩展到军事领域及人们的日常工作和生活之中。在某些特定环境下作业,诸如太空环境检测及资料搜集、核污染或具有核辐射的危险恶劣条件下的勘测等等,机器人都发挥出了其巨大的作用。此系统本着“以人为本,兼顾效率”的理念,将机器人、传感器、无线通信等技术有机结合,实现了对煤矿或大型粮仓等场合的环境温度场的实时有效监测,为管理人员提供了一种便捷的管理手段。本课题主要完成上位机(PC)数据库的建立,机器人的结构及其控制设计,以及温度采集。上位机与机器人之间以无线收发模块为纽带进行信息的交互。其中,收发模块是基于nRF905射频收发芯片,微控制器为AT89C2051。而智能控制软件部分,采用VB+ACCESS,实现系统控制的各种功能,温度采集芯片选用DS18B20和非接触式红外温度传感器MLX90601EZA-CAA,用于温度采集及机器人运动控制的芯片选型为PHILIPS公司的CPL2106。通过对系统的测试、及相关实验证明,本课题“环境温度监测机器人的设计与实现”,整体结构设计正确,各功能模块的软硬件设计、选型和搭建符合设计要求;智能控制软件界面友好,操作简单,运行稳定,基本满足应用需求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-9
  1.1 研究背景以及当前现状  8-9
  1.2 本文的主要研究内容  9
第2章系统的总体设计  9-11
  2.1 系统的总体设计思路与目标  9-10
  2.2 系统的总体构架  10-11
第3章上位机数据库的建立于监控界面的设计  11-18
  3.1 Access 数据库的特点  11
  3.2 Access 数据库表的建立  11-13
  3.3 Visual Basic 6.0 的特点及监控界面的设计  13-15
     3.3.1 人机界面设计  14-15
  3.4 基于VB 的监控界面与Access 数据库的链接  15-18
第4章轮式机器人总体设计  18-29
  4.1 轮式移动机器人控制系统设计  18-19
  4.2 微控制器选型  19-20
  4.3 机器人机械结构设计  20-22
  4.4 直流电机的选型及其驱动控制电路设计  22-28
    4.4.1 L293 简介及其应用  22-23
    4.4.2 电机调速电路设计  23-24
    4.4.3 机器人运动学模型的建立  24-28
  4.5 运动控制参数的确定  28-29
第5章实时温度采集系统的设计  29-46
  5.1 温度传感器的选型  29
  5.2 MLX90601 红外测温模块简介  29-31
  5.3 MLX90601EKA-CAA 的特性  31-37
  5.4 新型数字温度传感器 DS18B20 介绍  37-46
    5.4.1 DS18B20 主要特点  38-43
    5.4.2 DS18B20 的应用电路  43-46
第6章无线通信模块设计  46-66
  6.1 无线通信芯片选型  46
  6.2 单片射频收发器 nRF905 介绍  46-53
  6.3 无线通信模块硬件电路设计  53-55
  6.4 无线通信模块软件设计  55-66
    6.4.1 无线通信协议设计  60-61
    6.4.2 无线通信收发程序设计  61-66
第7章系统的原理电路图及其仿真  66-71
  7.1 系统的原理电路  66-68
  7.2 Proteus 简介  68-69
  7.3 仿真  69-71
第8章总结和展望  71-72
参考文献  72-75
致谢  75-76

环境温度监测机器人的设计与实现

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