51单片机驱动的自动巡线机器人控制系统实现

"基于51型单片机的自动巡线轮式机器人控制系统设计，包括主控制电路模块、存储器模块、光电检测模块和电机驱动模块等。通过CPLD扩展来减轻单片机CPU负担，实现电机的PWM控制，并利用E2PROM存储器保存机器人运行参数。" 在自动巡线轮式机器人控制系统的设计中，51型单片机扮演了核心角色，确保了系统的稳定性和抗干扰能力。这种类型的机器人通常应用于机器人大赛或智能机器人研究，它们需要具备自主导航的能力，沿着设定的线条路径行驶。 控制系统主要由以下几个模块组成： 1. 主控制电路模块：这是整个系统的指挥中心，通常由51型单片机（如AT89S52）构成。单片机负责处理传感器数据、决策计算以及电机控制。 2. 存储器模块：为了适应不同的比赛环境和任务需求，机器人需要动态调整其运行参数。因此，扩展了E2PROM存储器（如24LC08B），用于存储机器人路径和动作参数，避免频繁擦写单片机内部的Flash。 3. 光电检测模块：通过光电传感器，机器人可以识别地面的线条，实现自动巡线。这些传感器的信号输入到CPLD，由其处理并反馈给主控单片机。 4. 电机及舵机驱动模块：电机是机器人移动的关键，通过PWM（脉宽调制）信号控制电机转速和方向。CPLD扩展用于生成PWM信号，通过调节占空比来控制电机速度，同时提供电机方向控制信号。 在硬件设计中，CPLD（复杂可编程逻辑器件）起到了关键作用。EPM7128 CPLD扩展了单片机的功能，减少了CPU的负载。它提供了PWM信号生成，电机控制，以及行程开关和光电探头的输入信号处理。CPLD的编程使用VHDL语言，能够灵活地定义和修改功能。 通过上述设计，基于51型单片机的自动巡线轮式机器人能够根据预设路径自主移动，同时具备一定的灵活性以适应变化的比赛条件。这样的系统设计对于理解机器人控制原理，以及在实际应用中实现自动化导航具有重要的学习价值。