Машина-робот, управляющая движением на плате Arduino

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ                                            ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОУ ВПО ЛНР "ЛУГАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ      ИМЕНИ ВЛАДИМИРА ДАЛЯ"

Кафедра "Информационные и управляющие системы"

Курсовая работа

по дисциплине "Электронные устройства М и РТС"

Тема: "Машина-робот, управляющая движением на плате Arduino"

Студент          Усова М.Г.                        

        (фамилия, инициалы)        (подпись)

Группа         ИТ-571        

Защищено с оценкой                                 

Руководитель работы         Лехциер О.Л.                        

        (фамилия, инициалы)        (подпись)

Луганск, 2019

Оглавление

Введение        3

Использование микроконтроллерных плат Arduino        4

Структура микроконтроллера        5

Аппаратная часть        9

Программирование микроконтроллерных плат Arduino        11

Интегрированная среда разработки        11

Программирование Arduino        13

Создание машины-робота управляющей движением        14

Аппаратная часть        14

Программная часть        20

Заключение        29

Список используемой литературы:        30

Введение

Дисциплина «Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем» позволяет изучить конструкции и принципы действия элементов электронной техники, а также устройств аналоговой и цифровой электроники, используемых в мехатронных и робототехнических системах. Так же идёт углубление и практическое применение фундаментальных определений, понятий, электроники и электротехники. Ознакомляемся с номенклатурой, устройствами, принципами работы электронных приборов и компонентов, являющихся основой современной электроники. Получаем базовые знания о применении электронных компонентов в устройствах управления мехатронными и робототехническими системами. Формируем навыки измерения и анализа электрических свойств и параметров компонентов, используемых в устройствах управления.         

С развитием современных технологий резко возросли возможности человека во многих сферах его деятельности, что позволило решить ряд ранее не решаемых задач, а также значительно упростить жизнь человека.

В настоящее время создаются тысячи роботизированных устройств, которые упрощают жизнь человека, заменяя его во многих повседневных и рутинных делах.

Машина-робот, управляющая движением – это автоматизированный процесс самостоятельного передвижения по комнате и минование встречаемых препятствий на пути.

Цель работы: собрать автоматическое устройство управления движением на плате Arduino. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи: провести анализ литературных источников и ознакомиться с принципом работы аппаратной вычислительной платформы на базе микроконтроллеров семейства AVR компании Atmel. Выбрать необходимые компоненты для достижения данной цели, создать модель с помощью программы "Proteus", создать прототип устройства на основе данной модели, разработать и написать программу для работы устройства, провести необходимые испытания.

Объект исследования: Машина-робот, управляющая движением.

Предмет исследования: Машина-робот – автоматизированное устройство, которое измеряет расстояние до препятствия и объезжает его, передвигаясь по комнате.

Методы исследования: теоретические - анализ литературы по теме исследования, практические - проектирование и разработка устройства на базе Arduino.

Гипотеза: Определение расстояния до препятствия, которое основано на принципе звуковой эхолокации - способа, при котором расстояние до объекта определяется по времени задержки возвращений отраженной волны с помощью электрической схемы с использованием физической вычислительной платформы Arduino и ультразвукового датчика HC-SR04.