一種簡(jiǎn)易的磁帶引導(dǎo)式AGV小車(chē)的制作

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 電磁引導(dǎo)式AGV小車(chē)的制作 ???????????????????????????????????覃元雷 摘要：本文跟據(jù)AGV小車(chē)的基本原理試制了一種由磁敏元件和磁帶組成導(dǎo)引系統(tǒng)的、使用電池作為動(dòng)力源的AGV小車(chē)，這種小車(chē)能夠跟據(jù)預(yù)先由磁帶鋪設(shè)的軌道運(yùn)行，能夠跟據(jù)磁帶的鋪設(shè)進(jìn)行停止，達(dá)到自動(dòng)行進(jìn)的目的。 關(guān)鍵詞：AGV，磁感應(yīng)，自動(dòng)運(yùn)行 ?????The production of AGV car ???which is guided byMagn

2、etic ?????????????????????????????????????Qin yuanlei Abstract: In this paper, we trailed a AGV car ,which is made by Magnetic sensors、tape 、battery and ?so on, this car can run on the road that lay by the tape ,in the other way ,this car will stop when it meet the information that come from the t

3、ape, so this car can run according we set. Key world: ?AGV ,Magnetic sensors, Automatic operation 1引言 AGV是自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫(xiě)。是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車(chē)， AGV以輪式移動(dòng)為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動(dòng)機(jī)器人具有行動(dòng)快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢(shì)

4、。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比，AGV的活動(dòng)區(qū)域無(wú)需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場(chǎng)地、道路和空間的限制。因此，在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中，最能充分地體現(xiàn)其自動(dòng)性和柔性，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無(wú)人化生產(chǎn)。 1.1AGV小車(chē)的優(yōu)點(diǎn) AGV小車(chē)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （1）自動(dòng)化程度高； 　　由計(jì)算機(jī)，電控設(shè)備，磁氣感應(yīng)SENSOR,激光反射板等控制。 　　當(dāng)車(chē)間某一環(huán)節(jié)需要輔料時(shí)，由工作人員向計(jì)算機(jī)終端輸入相關(guān)信息，計(jì)算機(jī)終端再將信息發(fā)送到中央控制室，由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，在電控設(shè)備的合作下，這一指令最終被AGV接受并執(zhí)行——將輔料送至相應(yīng)地點(diǎn)。 　?。?）充電自動(dòng)化； 　　當(dāng)AGV小車(chē)的

5、電量即將耗盡時(shí)，它會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求指令，請(qǐng)求充電（一般技術(shù)人員會(huì)事先設(shè)置好一個(gè)值），在系統(tǒng)允許后自動(dòng)到充電的地方“排隊(duì)”充電。 　　另外，AGV小車(chē)的電池壽命很長(zhǎng)（2年以上），并且每充電15分鐘可工作4h左右。 　?。?）美觀，提高觀賞度，從而提高企業(yè)的形象。 （4）方便，減少占地面積；生產(chǎn)車(chē)間的AGV小車(chē)可以在各個(gè)車(chē)間穿梭往復(fù)。 1.2AGV小車(chē)的應(yīng)用 　　AGV在制造業(yè)的生產(chǎn)線中大顯身手，高效、準(zhǔn)確、靈活地完成物料的搬運(yùn)任務(wù)。并且可由多臺(tái)AGV組成柔性的物流搬運(yùn)系統(tǒng)，搬運(yùn)路線可以隨著生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時(shí)調(diào)整，使一條生產(chǎn)線上能夠制造出十幾種產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。1

6、974年瑞典的Volvo Kalmar轎車(chē)裝配廠為了提高運(yùn)輸系統(tǒng)的靈活性，采用基于AGVS為載運(yùn)工具的自動(dòng)轎車(chē)裝配線，該裝配線由多臺(tái)可裝載轎車(chē)車(chē)體的AGVS組成，采用該裝配線后，裝配時(shí)間減少了20%，裝配故障減小39%，投資回收時(shí)間減小57%，勞動(dòng)力減小了5%。目前，AGV在世界的主要汽車(chē)廠，如通用、豐田、克萊斯勒、大眾等汽車(chē)廠的制造和裝配線上得到了普遍應(yīng)用。 　　近年來(lái)，作為CIMS的基礎(chǔ)搬運(yùn)工具，AGV的應(yīng)用深入到機(jī)械加工、家電生產(chǎn)、微電子制造、卷煙等多個(gè)行業(yè)，生產(chǎn)加工領(lǐng)域成為AGV應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。 　　3．郵局、圖書(shū)館、港口碼頭和機(jī)場(chǎng) 　　在郵局、圖書(shū)館、碼頭和機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)合，物品的運(yùn)送存

7、在著作業(yè)量變化大，動(dòng)態(tài)性強(qiáng)，作業(yè)流程經(jīng)常調(diào)整，以及搬運(yùn)作業(yè)過(guò)程單一等特點(diǎn)，AGV的并行作業(yè)、自動(dòng)化、智能化和柔性化的特性能夠很好的滿(mǎn)足上式場(chǎng)合的搬運(yùn)要求。瑞典于1983年在大斯得哥爾摩郵局、日本于1988年在東京多摩郵局、中國(guó)在1990年于上海郵政樞紐開(kāi)始使用AGV，完成郵品的搬運(yùn)工作。在荷蘭鹿特丹港口，50輛稱(chēng)為“yard tractors”的AGV完成集裝箱從船邊運(yùn)送到幾百碼以外的倉(cāng)庫(kù)這一重復(fù)性工作。 　　4．煙草、醫(yī)藥、食品、化工 　　對(duì)于搬運(yùn)作業(yè)有清潔、安全、無(wú)排放污染等特殊要求的煙草、醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)中，AGV的應(yīng)用也受到重視。在國(guó)內(nèi)的許多卷煙企業(yè)，如青島頤中集團(tuán)、玉溪紅塔集團(tuán)

8、、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠，應(yīng)用激光引導(dǎo)式AGV完成托盤(pán)貨物的搬運(yùn)工作。 　　5．危險(xiǎn)場(chǎng)所和特種行業(yè) 　　在軍事上，以AGV的自動(dòng)駕駛為基礎(chǔ)集成其他探測(cè)和拆卸設(shè)備，可用于戰(zhàn)場(chǎng)排雷和陣地偵察，英國(guó)軍方正在研制的MINDER Recce是一輛偵察車(chē)，具有地雷探測(cè)、銷(xiāo)毀及航路驗(yàn)證能力的自動(dòng)型偵察車(chē)。在鋼鐵廠，AGV用于爐料運(yùn)送，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在核電站和利用核輻射進(jìn)行保鮮儲(chǔ)存的場(chǎng)所，AGV用于物品的運(yùn)送，避免了危險(xiǎn)的輻射。在膠卷和膠片倉(cāng)庫(kù)，AGV可以在黑暗的環(huán)境中，準(zhǔn)確可靠的運(yùn)送物料和半成品。 2 ????自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)(AGV)是采用自動(dòng)或人工方式裝載貨物，按設(shè)定的路線自動(dòng)行駛或牽引著載貨臺(tái)

9、車(chē)至指定地點(diǎn)，再用自動(dòng)或人工方式裝卸貨物的工業(yè)車(chē)輛。 　 AGV的研究與開(kāi)發(fā)集人工智能、信息處理、圖像處理為一體，涉及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息通信、機(jī)械設(shè)計(jì)和電子技術(shù)等多個(gè)學(xué)科，成為物流自動(dòng)化研究的熱點(diǎn)之一。目前，AGV仍有多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)有待提高和突破，以進(jìn)一步提高AGV的性能，降低制造成本和減少使用費(fèi)用。本文介紹的AGV主要解決導(dǎo)向及定位問(wèn)題。 　綜合成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性能考慮，本設(shè)計(jì)采用磁帶導(dǎo)向技術(shù)結(jié)合霍爾磁敏傳感器陣列定位。電磁引導(dǎo)介質(zhì)采用柔性較好的漆包線，可不用專(zhuān)門(mén)開(kāi)敷線槽，在試用階段可隨機(jī)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置線路走向(可用膠帶固定引導(dǎo)線)?；魻柎琶魝鞲衅麝嚵?，是由多個(gè)磁敏傳感器按等距離分布而成的

10、傳感器陣列，由于磁帶上有磁性，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度高到一定值時(shí)，磁敏傳感器接通，發(fā)送信號(hào)到控制器，由控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向指令，即可實(shí)現(xiàn)定位。 　采用電磁制導(dǎo)方式及霍爾磁敏傳感器陣列方式的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，易于維護(hù)；制造成本比較低；安裝簡(jiǎn)單，引導(dǎo)線理論上可以只用一根完整的線。 2.1 磁感應(yīng)器原理及制作 2.1.1霍爾效應(yīng) ???????霍爾效應(yīng)（Hall effect）是指當(dāng)固體導(dǎo)體有通過(guò)，且放置在一個(gè)內(nèi)，導(dǎo)體內(nèi)的受到而偏向一邊，繼而產(chǎn)生。除導(dǎo)體外，半導(dǎo)體也能產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，而且半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)要強(qiáng)于導(dǎo)體。力會(huì)平衡洛倫茲力。 ???????在導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場(chǎng)，會(huì)使得導(dǎo)線中的電子與空穴受到

11、不同方向的洛倫茲力而往不同方向上聚集，在聚集起來(lái)的電子與空穴之間會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，此一電場(chǎng)將會(huì)使后來(lái)的電子空穴受到電力作用而平衡掉磁場(chǎng)造成的洛倫茲力，使得后來(lái)的電子空穴能順利通過(guò)不會(huì)偏移，此稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。而產(chǎn)生的內(nèi)建電壓稱(chēng)為霍爾電壓。方便起見(jiàn)，假設(shè)導(dǎo)體為一個(gè)長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度分別為a、b、d，磁場(chǎng)垂直于ab平面。當(dāng)電流經(jīng)過(guò)ad平面的方向，電流I = nqv(ad)，而n為。設(shè)霍爾電壓為VH，導(dǎo)體沿霍爾電壓方向的電場(chǎng)為VH / a。設(shè)磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，詳見(jiàn)下表： Fe = Fm qVH / a = qvB VH / a = BI / (nqad) VH = BI / (nqd) 2.1.2 A314

12、4E型霍爾磁敏傳感器相關(guān)參數(shù) A3144E型霍爾磁敏傳感器是應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理，采用半導(dǎo)體集成技術(shù)制造的磁敏高溫電路，它是由電壓調(diào)整器，霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器，施密特觸發(fā)器、溫度補(bǔ)償電路和集電極開(kāi)路的輸出級(jí)組成的磁敏傳感電路，其輸入為磁信號(hào)，輸出是一個(gè)數(shù)字電壓信號(hào)。其相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表： 極 限 參 數(shù) ? ?????????????參 ?數(shù) 號(hào) 量值 單位 電源電壓 VCC 4.5～24 V 輸出截止態(tài)電壓 VO 不限 V 輸出電流 IO ?25 mA 工作環(huán)境溫度 TA -40～85 ℃ 貯存溫度 S -55～150 ℃ ????

13、????表1：A3144E型霍爾磁敏傳感器極限參數(shù)表 電 特 性 ?????????????TA=25℃ 參 ???數(shù) 符號(hào) 測(cè)試條件 量 ???值 單位 最小 典型 最大 源電壓 VCC VCC=4.5V～24V 4.5 - 24 V 出 低電平電壓 VOL VCC=4.5V ,VO=24V IO=25mA,B≥ BOP - 100 400 mV 輸出漏電流 IOH Vo=24V, B＜BRP - ＜1 10 μA 源電流 ICC VCC=24V, VO開(kāi)路 - 5.5 9.0 mA 出

14、上升時(shí)間 tr VCC=12V RL=820Ω CL=20Pf - 0.2 2.0 μS 出下降時(shí)間 tf - 0.18 2.0 μS ????????表2：A3144E型霍爾磁敏傳感器電特性參數(shù)表 磁 特 性 ?????????????單位：mT 參 ?數(shù) 型　號(hào)　及　量 ?值 CS3144E 最小 典型 最大 工作點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度(BOP) TA=25℃ 7.0 - 25.0 全工作溫度范圍 3.5 - 30.0 釋放點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度(BRP) TA=25℃ 5.0 - 20.0

15、 全工作溫度范圍 2.5 - 25.0 回　差(BH) TA=25℃ 2.0 5.5 - 全工作溫度范圍 2.0 5.5 - 表3：A3144E型霍爾磁敏傳感器磁特性參數(shù)表 ????????圖1 ：霍爾傳感器功能圖 2.1.3 霍爾傳感器陣列基本原理 ??霍爾傳感器陣列探測(cè)方法如圖1所示。該傳感器陣列由16個(gè)A3144E型霍爾磁敏傳感器等10mm間隔分布而成，當(dāng)傳感器陣列經(jīng)過(guò)磁導(dǎo)帶上方時(shí)，相應(yīng)的傳感器接通，輸出高電平，反之則不輸出；小車(chē)根據(jù)信號(hào)可判定傳感器的位置，并對(duì)小車(chē)方向做出相應(yīng)的調(diào)整，使磁導(dǎo)帶始終保持在傳感器陣列的中間位置，這樣就

16、達(dá)到了導(dǎo)向的目的。 ????????????? ??????????????????????????圖2：霍爾傳感器陣列示意圖 2.1 .4制導(dǎo)線路 　制導(dǎo)線路的設(shè)置是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，如果線路沒(méi)有設(shè)置好，后續(xù)的所有工作將不能完成。制導(dǎo)線路如圖3所示，其中虛線部分是屏蔽部分。由于電磁場(chǎng)是矢量，當(dāng)電流方向大小相同且是平行的兩條線時(shí)，周?chē)碾姶哦紩?huì)相互抵消，故需要將虛線部分屏蔽。該布線的關(guān)鍵就是要將虛線部分的屏蔽工作做好，只有這樣，小車(chē)才能很好地完成尋線工作。 ??????????????????????????????????????????????圖3：傳感器感應(yīng)原理 2.2小車(chē)控制核心

17、MCU 　MCU用一片STC89C51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，51系列單片機(jī)其價(jià)格便宜、功能強(qiáng)大、且易學(xué)易用，唯一不足的是容易受到外界脈沖信號(hào)的干擾。但可以采用如下方式來(lái)消除脈沖信號(hào)的干擾：(1) 硬件處理。首先要注重電源設(shè)計(jì)，電源要穩(wěn)定可靠；其次是在單片機(jī)的電源引腳與地引腳之間加去耦電容，兩個(gè)不同的電源電路連接用光電耦合隔開(kāi)等。(2)軟件處理?？刹捎弥噶钊哂嗉夹g(shù)、攔截技術(shù)、軟件看門(mén)狗等處理技術(shù)，使程序能夠自動(dòng)回到正常位置執(zhí)行程序。 2.2.1STC89C51相關(guān)參數(shù) 89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable R

18、ead Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。 其相主要特性包括以下： 1. 與MCS-51 兼容 2 .4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ? 3 .壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán) 4 .數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 5 .全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz 6 .三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 7 .128*8位內(nèi)部RAM 8 .32可編程I/O線 ? 9 · 兩個(gè)16位/計(jì)數(shù)器 10. 5個(gè)中斷源 11 .可編程串行通道 12 .低功耗的閑置和掉電模式 13 .片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 ??對(duì)于STC89C51的各管腳，作用見(jiàn)下 VCC：供電電壓。 GND：接地

19、。 　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/ 地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電

20、阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用

21、作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 　　口管腳 備選功能 　　P3.0 RXD（串行輸入口） 　　P3.1 TXD（串行輸出口） 　　P3.2 /INT0（外部中斷0） 　　P3.3 /INT1（外部中斷1） 　　P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） 　　P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） 　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） 　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持

22、RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器

23、取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 　　XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 ?????????????????圖4： ?89C51引腳圖（圖片由廠家提供） 2.2.2 電路設(shè)計(jì) ??

24、?????? ???????????????????　 MCU引腳鏈接如圖7所示，因?yàn)橛?jì)算定時(shí)器初始值比較容易，MCU的時(shí)鐘信號(hào)是用一只12 MHz晶振提供。C_MOTOR1、C_MOTOR2是電機(jī)控制信號(hào)輸出端，single1~single3是電磁信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后的輸入端，P0中即D0~D7是LED數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)端，K0、K1是鍵盤(pán)接口。IO口可用作以后系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)用。這樣MCU既滿(mǎn)足了當(dāng)前系統(tǒng)的要求，也為以后的擴(kuò)展升級(jí)留有空間。 2.2.3 軟件設(shè)計(jì) 　軟件設(shè)計(jì)分為初始化模塊、讀卡器讀卡模塊、位置計(jì)算模塊、小車(chē)行走模塊(內(nèi)含故障處理機(jī)制)。其程序流程如圖8所示。 　各模塊基于結(jié)構(gòu)化

25、程序設(shè)計(jì)的思想，為了保證得到結(jié)構(gòu)化的程序，可采用以下方法：自頂向下、逐步細(xì)化、模塊化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化編程。在軟件設(shè)計(jì)中選用了通用性比較強(qiáng)的C語(yǔ)言作為系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)語(yǔ)言。 　當(dāng)從設(shè)備(PS/2)向主設(shè)備(MCU)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查時(shí)鐘線，以確認(rèn)時(shí)鐘線是否為高電平，如果是高電平，從設(shè)備就可以開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)；反之，從設(shè)備要等待獲得總線的控制權(quán)，才能開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。傳輸?shù)拿恳粠?1 bit組成，發(fā)送時(shí)序及每一位的含義如圖9所示。 　在PS/2通信過(guò)程中，MCU在時(shí)鐘信號(hào)為低時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)。因?yàn)镸CU向鍵盤(pán)發(fā)送的是指令，需要鍵盤(pán)回應(yīng)，所以這部分程序采用查詢(xún)方式I。而MCU接收鍵盤(pán)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)線上的

26、信號(hào)在時(shí)鐘為低時(shí)已經(jīng)穩(wěn)定，所以這部分程序采用中斷方式，且不需要在程序中加入延時(shí)程序。 3測(cè)試結(jié)果 　雖然電磁信號(hào)接收處理部分能夠接收并處理信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)，但是頻率調(diào)節(jié)的效果并不理想。因此將信號(hào)發(fā)生器做成頻率可調(diào)的，以便于信號(hào)發(fā)生器與電磁信號(hào)接收處理部分握手，以及達(dá)到在演示時(shí)能體現(xiàn)出電路的選頻特性。 　用示波器觀察信號(hào)發(fā)生器的其輸出波形發(fā)現(xiàn)，輸出波形并不是很完好，有很多諧波在里面，如圖10所示。由于這些諧波存在，使得該波形的帶寬BW比較寬，不能很好地體現(xiàn)出電路的選頻作用。這是因?yàn)槿龢O管開(kāi)關(guān)速度及電路焊接的問(wèn)題。 　電磁信號(hào)接收轉(zhuǎn)換電路存在的問(wèn)題：(1)不能很好地轉(zhuǎn)過(guò)所有彎道。其主要

27、原因是探頭安裝不能完全避免所有死角。實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，小于等于90°的角很難轉(zhuǎn)過(guò)去，而大于90°的角特別是圓弧卻很容易轉(zhuǎn)過(guò)去。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以人為地將引導(dǎo)線布成銳角來(lái)解決這一問(wèn)題。(2)BW比較寬， 　本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟硬件都已通過(guò)各種測(cè)試，與同類(lèi)產(chǎn)品相比，該系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是安裝方便、使用成本低、引導(dǎo)路徑的更改比較隨意，這也是使用成本低的關(guān)鍵因素。 參考文獻(xiàn) [1] OGATA K.現(xiàn)代控制工程[M].美國(guó)：普倫蒂斯-霍爾公司，1997. [2] KASHIWABARA K， FUKUSHIMA Y， OSHINOYA Y， et al.非接觸式的指導(dǎo)行鋼板[M].電氣學(xué)會(huì)研

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