迎宾机器人.docx
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迎宾机器人.docx
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迎宾机器人
序号:
编码:
重庆工学院
第十六届“开拓杯”学生课外学术科技作品竞赛
参赛作品
作品名称:
迎宾机器人
作品类别:
B
类别:
A自然科学类学术论文
B科技发明制作
C哲学社会科学类学术论文与社会调查报告
重庆工学院第十六届“开拓杯”参赛作品诚信书
论文题目:
作者:
该论文应系作者(群)在指导老师指导下,查阅相关背景书籍,经过实际调查、试验、独立完成。
如若发现抄袭、剽窃、雷同现象,一律不予参赛,并给予相应处分!
指导老师签字:
作者签字:
学院盖章:
校大学生科协2008-11-21
重庆工学院第十六届“开拓杯”竞赛作品指导教师推荐意见表
编号
作品名称
迎宾机器人
作品类别
(B)A、自然科学类学术论文B、科技发明制作
C、哲学社会科学类学术论文与社会调查报告
申报者
负责人
姓名
性别
所在学院
班级
邵校
男
电子学院
107070202
合作者
涂小华
男
电子学院
107070202
张建
男
电子学院
107070101
孙浩
男
电子学院
107070201
指导教师
姓名
所在学院
杨奕
电子学院
指导教师
对作品的
推荐意见
(包括对作品的真实性、科学性、先进性、实际应用价值、现实指导意义的说明)
指导教师签名:
年月日
迎宾机器人
摘要:
当有客人来时,迎宾机器人就会闪烁双眼,发出红色的光芒,摆动头,并发出温暖的问候生“欢迎光临”。
当有人离开时,迎宾机器人仍会闪烁双眼,摆动头,并发出“恭喜发财”之声。
对于运用在一些公共场所上,能起到很好的效果。
而且,其成本低廉,是一个很具有很好的实用性和广泛性!
关键词:
红外发射接收电路,语音集成电路,闪光电路,驱动电路,单稳态触发器,555时基电路,
一电路分析
1.整机电路结构
迎宾机器人的控制电路部分包括6大部分,图1中至左至右:
(1)由时基电路IC1和红外发射二极管VD1,VD2组成的红外发射电路。
(2)由专用集成电路IC11和IC11’分别组成的A,B两套红外接收电路。
(3)由语音集成电路IC12等组成的声音.(4)由时基电路IC13和VD15,VD16组成的闪光电路。
(5)由VT12,VT13和时基电路IC14,IC15分别组成的A,B驱动电路。
(6)由或非门D,D2,D3和IC16构成的单稳态触发器等组成的控制电路。
方框图见图2。
2.整机工作原理
迎宾机器人立于一个大门内,设在大门器左侧,当有人进入时,红外发射电路向左前方发射的红外光被客人反射回来,由红外接收电路A接收,并通过控制电路同时使:
(1)驱动电路A驱动电机正转,机器人头部向向左转动:
(2)声音电路发出“欢迎光临”的语音:
(3)闪光电路使机器人双眼闪烁。
数秒后,机器人头部转回,恢复待命状态。
当有人要离开而向门外走去时,红外发射电路向右前方发出的红外光被客人反射回来,由红外接收电路B接收,并通过控制电路同时使:
(1)驱动电路B驱动电动机反转,机器人头部向右转动;
(2)声音电路发出“恭喜发财”的语音;(3)闪光电路是机器人双眼闪烁.数秒后,机器人头部转回,恢复待命状态。
3.红外发射电路
由555时基电路构成40kHz的自激多谐振荡器,占空比约为1/3的方波脉冲,驱动两只红外发射管向外发射被40kHz方波脉冲调制的红外光。
两只红外发射管分别指向机器人的左前方和右前方。
4.红外接收电路
采用了红外接收专用集成电路CX20106,如图3所示,该集成电路内部包含有:
前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器和整形电路,接收中心频率为40kHz随R12可调。
VD11是红外光电管。
当接收到与中心频率相同的红外光信号时,经CX20106处理后,其输出端(7脚)由高电平变为低电平,使后续电路工作。
调节R11可调整接收灵敏度。
CX20106中有自动偏置电路(ABLC),可以保证其在不同的光线背景下都能正常工作。
5.语音电路
采用语音集成电路KD5603,其内存有“欢迎光临”和“恭喜发财”两句语音,分别由1和2两个触发端控制,触发一次,播放一句。
由于KD5603工作电压为3伏左右,因此通过VD12和R19将6伏电源稳压至3伏。
VD13和VD14是触发信号钳位二极管。
6.逻辑控制电路
控制逻辑如图4。
A、B两点分别为红外接收电路A和B的输出信号。
当A电路接收到信号时,C端便有一正触发脉冲,经倒相后触发单稳态触发器IC14翻转,I端为高电平(此时J端为0),电动机正转;同时C端的正脉冲还使声音电路发出迎客声音、闪光电路起振。
若B电路接收到信号,则D端便有一正触发脉冲,使J端为高电平(此时I端为0),电动机反转;同时D端的正脉冲还使声音电路发出送客的声音、闪光电路起振。
不管A和B那个为低电平,都将通过或非门D3触发单稳态触发器IC16翻转,F点为高电平,封死或非门D1和D2,使得在十秒的短暂时间内,红外接收电路的输出信号不在起作用,避免了对进来的客人刚说完“欢迎光临”,马上接着又说”恭喜发财”。
F点的电平同时控制闪光电路的工作。
附件
器件:
电子元件
芯片:
IC1NE555IC11(IC11’)CX20106IC12KD5603IC13NE555
IC14NE555IC15NE555IC16NE555
电阻:
R142K欧R230K欧R320欧R11(R11‘)4.7欧R12(R12‘)200K欧
R13(R13’)11k欧R14(R14’)47欧R151k欧R161K欧
R17330K欧R18470欧R19100欧R209.1K欧
R2143k欧R22200欧R2310k欧R2410k欧
R2562k欧R2610k欧R2710k欧R2862k欧
R29200k欧
电容:
C11(C11‘)1微法C12(C12‘)3.3微法C13(C13’)330皮法
C14(C14‘)47微法C1551皮法C1610微法C1747微法
C1847微法C1947微法
二极管:
VD11(VD11’)TLP104VD1(VD2)TLN104VD1发光二极管
VD134148VD144148VD15和VD16发光二极管
三极管:
VT119013VT129014VT139014
或非门电路:
三个
电动机:
一个
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- 关 键 词:
- 迎宾 机器人