機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 概 述2</p><p>　　第二章 單片機(jī)簡(jiǎn)介3</p><p>　　2.1單片機(jī)發(fā)展概況3</p><p>　　2.2單片機(jī)的發(fā)展史4</p><p>　　2.3單片機(jī)的發(fā)展方向 6</p>

2、<p>　　2.4單片機(jī)的特點(diǎn)9</p><p>　　2.5 AT89C2051單片機(jī)簡(jiǎn)介9</p><p>　　第三章 系統(tǒng)電路圖及抗干擾技術(shù)介紹11</p><p>　　3.1系統(tǒng)電路實(shí)物圖11</p><p>　　3.2單片機(jī)抗干擾設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.21硬件措施14</

3、p><p>　　3.22軟件措施15</p><p>　　第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路圖及工作原理17</p><p>　　4.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.11系統(tǒng)工作原理17</p><p>　　4.12系統(tǒng)的工作過程：19</p><p>　　4.13各系統(tǒng)控制電路圖：19&

4、lt;/p><p>　　4.2軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　第五章 制作過程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的價(jià)值31</p><p>　　5.1系統(tǒng)制作及安裝31</p><p>　　5.11機(jī)械手制作及安裝31</p><p>　　5.12反射式紅外檢測(cè)裝置制作及安裝32</p><p>　　5.13功

5、放制作及安裝32</p><p>　　5.14各種輔助設(shè)備的制作及安裝32</p><p>　　5.2調(diào)試過程33</p><p>　　5.3特點(diǎn)與價(jià)值33</p><p>　　5.4總 結(jié)34</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>

6、　　本設(shè)計(jì)是用arduino 芯片為主要核心，用紅外感應(yīng)器的組合，設(shè)計(jì)出的簡(jiǎn)易語音機(jī)器人，同時(shí)可以播放語音內(nèi)容。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)器人、arduino、紅外感應(yīng)</p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　首先我介紹一下機(jī)器人產(chǎn)生的背景，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，它應(yīng)該說是一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè)綜合性的

7、結(jié)果，也同時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中，各國加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?！　×硪环矫嫠彩巧a(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們這種社會(huì)發(fā)展的情況，人們?cè)絹碓讲粩嗵接懽匀贿^程中，在改造自然過程中，認(rèn)識(shí)自然過程中，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過程中的一個(gè)客觀需要。　　那么什么是機(jī)器人呢？人們一般的理

8、解來看，機(jī)器人是具有一些類似人的功能的機(jī)械電子裝置，或者叫自動(dòng)化裝置，它仍然是個(gè)機(jī)器，它有三個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是有類人的功能，比如說作業(yè)功能，感知功能，行走功能，還能完成各種動(dòng)作，它還有一個(gè)特點(diǎn)是根據(jù)人的編程能自動(dòng)的工作，這里一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是它可以編程，改變它的工作、動(dòng)作、工作的對(duì)象，和工作的一些要求，它是人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置。但從完整的更為深遠(yuǎn)的機(jī)器人定義來看，應(yīng)該更強(qiáng)調(diào)機(jī)器人智能，所以人們又提出來機(jī)器人的定義是能夠感知環(huán)境，能夠有

9、學(xué)習(xí)、情感和對(duì)外界一種邏輯</p><p>　　1.2 arduino概述</p><p>　　Arduino 是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺(tái)，包含硬件，軟件部分隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 新型敏感材料和傳感器不斷涌現(xiàn), 傳感器種類的增多、性能提高以及精巧的結(jié)構(gòu)都促進(jìn)了多傳感器系統(tǒng)的發(fā)展。目前, 一個(gè)功能較強(qiáng)的智能機(jī)器人感覺傳感器、多功能觸覺傳感器等。多傳感器系統(tǒng)采得的信息將大大增

10、劃和對(duì)產(chǎn)品功 加, 而這些信息在時(shí)間、空間、可信度、表達(dá)方式上不盡相同, 側(cè)重點(diǎn)和用途也不同, 這對(duì)信息的處理和管理工作提出了新的要求。若對(duì)各種不同傳感器采集的信息進(jìn)行單獨(dú)、孤立地加工不僅會(huì)導(dǎo)致信息處理工作量的增加, 而且割斷了各傳感器信息間的內(nèi)在聯(lián)系, 丟失信息有機(jī)組合可能蘊(yùn)含的有關(guān)特征, 從而造成信息資源的浪費(fèi)。由于傳感器感知的是同一環(huán)境下不同( 或相同) 側(cè)面的有關(guān)信息, 所以這些信息的相關(guān)是必然的, 由此, 多傳感器系統(tǒng)要求采

11、用相適應(yīng)的信息綜合處理技術(shù), 協(xié)調(diào)各傳感器彼此間的工作, 多傳感器信息融合的有關(guān)理論就是為了更有效地處理多傳感器系統(tǒng)的與分析而提出和發(fā)展起來的一個(gè)新的研究方向。在以往機(jī)器人智能領(lǐng)域的研究中, 人們把更多的注意力集中到研究和開發(fā)機(jī)器人的各種外部傳感器上, 盡管在現(xiàn)有的</p><p>　　1、開放源代碼的電路圖設(shè)計(jì)，程序開發(fā)接口免費(fèi)下載，也可依需求自己修改。</p><p>　　2、使用低價(jià)

12、格的微處理控制器(AVR系列控制器)，可以采用USB接口供電，不需外接電源，也可以使用外部9VDC輸入。</p><p>　　3、Arduino支持ISP在線燒，可以將新的“bootloader”固件燒入AVR芯片。有了bootloader之后，可以通過串口或者USB to Rs232線更新固件。</p><p>　　4、可依據(jù)官方提供的Eagle格式PCB和SCH電路圖簡(jiǎn)化Arduino

13、模組，完成獨(dú)立運(yùn)作的微處理控制；可簡(jiǎn)單地與傳感器，各式各樣的電子元件連接(例如：紅外線,超音波,熱敏電阻,光敏電阻,伺服馬達(dá),…等)</p><p>　　5、支持多種互動(dòng)程序，如：Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing等。</p><p>　　6、應(yīng)用方面，利用Arduino，突破以往只能使用鼠標(biāo)、鍵盤、CCD等輸入的裝置的互動(dòng)內(nèi)容，可以更簡(jiǎn)單地達(dá)成單人或多人

14、游戲互動(dòng)。</p><p><b>　　功能</b></p><p>　　讓您可以快速使用Arduino與Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider等軟件結(jié)合，作出互動(dòng)作品。 Arduino可以使用現(xiàn)有的電子元件例如開關(guān)或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。 Ar

15、duino也可以獨(dú)立運(yùn)行，并與軟件進(jìn)行交互，例如： Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, VVVV或其他互動(dòng)軟件…。 Arduino的IDE界面基于開放源代碼，可以讓您免費(fèi)下載使用，開發(fā)出更多令人驚艷的互動(dòng)作品。</p><p>　　*基于知識(shí)共享開放原始碼的電路圖設(shè)計(jì)</p><p>　　*基于知識(shí)共享開放原始碼的程式開發(fā)環(huán)境

16、</p><p>　　*免費(fèi)下載，也可依需求自己修改!!遵照姓名標(biāo)示。您必須按照作者或授權(quán)人所指定的方式，表彰其姓名</p><p>　　依相同方式分享，若您改變、轉(zhuǎn)變著作，當(dāng)散布該衍生著作時(shí)，您需采用與本著作相同或類似的授權(quán)條款</p><p>　　Arduino可使用ICSP線上燒入器，將「bootloader」燒入新的IC晶片</p><p

17、>　　可依據(jù)官方電路圖，簡(jiǎn)化Arduino模組，完成獨(dú)立運(yùn)作的微處理控制</p><p>　　可簡(jiǎn)單地與傳感器，各式各樣的電子元件連接（例如：紅外線，超聲波，熱敏電阻，光敏電阻，伺服馬達(dá)等）</p><p>　　支援多樣的互動(dòng)程序例如: Macromedia Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing等</p><p>　　使用低價(jià)格

18、的微處理控制器(ATMEGA 8-168)</p><p>　　USB接口，不需外接電源。另外有提供9V直流電源輸入</p><p>　　應(yīng)用方面，利用Arduino，突破以往只能使用鼠標(biāo)，鍵盤，CCD等輸入的裝置進(jìn)行互動(dòng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，可以更簡(jiǎn)單地達(dá)成單人或多人游戲互動(dòng)。[1]</p><p><b>　　發(fā)展歷史</b></p>

19、<p>　　據(jù)說Massimo Banzi之前是意大利Ivrea一家高科技設(shè)計(jì)學(xué)校的老師。他的學(xué)生們經(jīng)常抱怨找不到便宜好用的微控制器。 2005年冬天， Massimo Banzi跟David Cuartielles討論了這個(gè)問題。 David Cuartielles是一個(gè)西班牙籍晶片工程師，當(dāng)時(shí)在這所學(xué)校做訪問學(xué)者。兩人決定設(shè)計(jì)自己的電路板，并引入了Banzi的學(xué)生David Mellis為電路板設(shè)計(jì)編程語言。兩天以后，Da

20、vid Mellis就寫出了程式碼。又過了三天，電路板就完工了。這塊電路板被命名為Arduino。幾乎任何人，即使不懂電腦編程，也能用Arduino做出 很酷的東西，比如對(duì)感測(cè)器作出回應(yīng)，閃爍燈光，還能控制馬達(dá)。隨后Banzi，Cuartielles，和Mellis把設(shè)計(jì)圖放到了網(wǎng)上。保持設(shè)計(jì)的開 放源碼理念，因?yàn)榘鏅?quán)法可以監(jiān)管開源軟體，卻很難用在硬體上，他們決定采用Creative Commons許可。 Creative Common

21、s（CC）是為保護(hù)開放版權(quán)行為而出現(xiàn)的類似GPL的一種許可（license）。在Creative Commons許可下，任何人都被允許生產(chǎn)電路</p><p>　　它沒有復(fù)雜的單片機(jī)底層代碼，沒有難懂的匯編，只是簡(jiǎn)單而實(shí)用的函數(shù)。它必將引領(lǐng)一個(gè)新的時(shí)代！</p><p>　　Arduino，豐富的接口，簡(jiǎn)便的編程環(huán)境，極大的自由度，可拓展性能非常高！標(biāo)準(zhǔn)化的接口模式為它的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)

22、實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　紅外感應(yīng)概述</b></p><p>　　智能系統(tǒng)的性能帶來了不利影響: 效率低下而且速度緩慢。近來, 對(duì)多傳感器系統(tǒng)信息融合的研究與開發(fā), 正越來越受到關(guān)注。智能系統(tǒng)和自主式系統(tǒng)要在各種不確定的環(huán)境中工作, 其首要任務(wù)是確切知道其所處環(huán)境, 給出環(huán)境模型的描述。使用多種不同的傳感器可以獲得環(huán)境的多種特征,包括局部的、間接的環(huán)境

23、知識(shí), 環(huán)境的統(tǒng)一描述將在這些知識(shí)上進(jìn)行, 所以一個(gè)高效的具有很強(qiáng)適應(yīng)能力的多信息融合系統(tǒng)是反映智能機(jī)器人和自主系統(tǒng)智能水平的重要條件之一, 如果說機(jī)器人的各種感覺傳感器是智能系統(tǒng)的硬件,那么多傳感器信息融合技術(shù)就是智能系統(tǒng)得以高效運(yùn)行的軟件。概括地說, 使用多傳感器系統(tǒng)和多信息融合技術(shù)將使系</p><p>　　研究接近覺的目的是使機(jī)器人在移動(dòng)或操作過程中獲知目標(biāo)( 障礙) 物的接近, 對(duì)移動(dòng)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)避障,

24、 對(duì)操作過程可避免手爪對(duì)目標(biāo)物由于夾緊速度過快造成的沖擊。本文對(duì)接近覺的研究主要基于后者, 它和接觸覺、滑覺等組成的感覺系統(tǒng)可對(duì)各種不同的類型。</p><p>　　尺寸、重量的目標(biāo)物實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)抓取。從接近覺實(shí)現(xiàn)的原理分, 接近覺為激光、超聲波、紅外等幾種, 從聲波或光波發(fā)射信號(hào)碰到物體后反射的信號(hào)來推知傳感器與目標(biāo)物體間的距離, 由于接近覺是機(jī)器人接近目標(biāo)物的感覺, 并沒有具體的量化指標(biāo), 故與一般的測(cè)距裝置比

25、, 其度要求并不高。目前常用的是超聲波接近覺和紅外接近覺。</p><p><b>　　紅外感應(yīng).</b></p><p>　　紅外智能節(jié)電開關(guān)是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，當(dāng)有人進(jìn)入感應(yīng)范圍時(shí)，專用傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化，自動(dòng)接通負(fù)載，人不離開感應(yīng)范圍，將持續(xù)接通；人離開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節(jié)能，更顯示出人性化關(guān)懷。&l

26、t;/p><p>　　紅外線感應(yīng)器是根據(jù)紅外線反射的原理研制的，屬于一種智能節(jié)水、節(jié)能設(shè)備。包括感應(yīng)水龍頭、自動(dòng)干手器、醫(yī)用洗手器、自動(dòng)給皂</p><p>　　器、感應(yīng)小便斗沖水器、感應(yīng)便器</p><p><b>　　原理</b></p><p>　　這種是通過紅外線反射原理，當(dāng)人體的手或身體的某一部分在紅外線區(qū)域內(nèi)，紅

27、外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線由于人體手或身體摭擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內(nèi)的微電腦處理后的信號(hào)發(fā)送給脈沖電磁閥，電磁閥接受信號(hào)后按指定的指令打開閥芯來控制頭出水；當(dāng)人體的手或身體離開紅外線感應(yīng)范圍，電磁閥沒有接受信號(hào)，電磁閥閥芯則通過內(nèi)部的彈簧進(jìn)行復(fù)位來控制的關(guān)水</p><p><b>　　應(yīng)用</b></p><p>　　紅外智能節(jié)電開關(guān)是一種高科技產(chǎn)品，它的性

28、能穩(wěn)定，真正做到了既節(jié)能又環(huán)保，可以說是聲光控產(chǎn)品的完美替代產(chǎn)品。它是通過人體輻射、能自動(dòng)快速開啟各種燈具、防盜報(bào)警器、自動(dòng)門等各種設(shè)備。特別適用于中、高級(jí)賓館、公寓、企事業(yè)單位、商場(chǎng)、過道、走廊等。觸發(fā)方式為一次觸發(fā)及連續(xù)觸發(fā)。</p><p>　　測(cè)到人體紅外光譜的變化，自動(dòng)接通負(fù)載，人不離開感應(yīng)范圍，將持續(xù)接通；人離開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節(jié)能，更顯示出人性化關(guān)懷。紅外智能

29、節(jié)電開關(guān)由于觸發(fā)的時(shí)候不需要人發(fā)出任何聲音，而是人走過時(shí)身體向外界散發(fā)紅外熱量最終控制燈具的開啟，當(dāng)人離開后，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)，自動(dòng)熄滅。因?yàn)椴煌诼暪饪責(zé)簦恍枰曇艉烷_關(guān)控制，從而避免了聲控噪音的侵?jǐn)_，同時(shí)因?yàn)樗歉袘?yīng)人體熱量控制開關(guān)，所以避免了無效電能的損耗，達(dá)到節(jié)能效果。</p><p>　　現(xiàn)在的公共場(chǎng)所照明（比如公共走廊及樓梯間）應(yīng)用最多的還是幾年前出現(xiàn)的聲光控延時(shí)燈具和開關(guān)。這種燈具和開關(guān)的出現(xiàn)，

30、實(shí)現(xiàn)了人來燈亮，人走燈滅，目前已成為公共場(chǎng)所照明開關(guān)的主流產(chǎn)品。當(dāng)然，這種產(chǎn)品在某種程度上說確實(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的，但同時(shí)也給人們的生存環(huán)境造成了一定的破壞。由于產(chǎn)品本身性能的限制，這種聲光控?zé)艟吆烷_關(guān)自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)需要（超過60分貝）聲音的配合，這就給大眾需要的安靜環(huán)境造成一定的噪聲污染。 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視，這種聲光控?zé)艟吆烷_關(guān)已慢慢不能滿足人們的需要，這就要求更加節(jié)能和環(huán)保的自動(dòng)照明控制產(chǎn)品的出現(xiàn)，以滿足人們對(duì)高質(zhì)

31、量生活的需求。 紅外智能節(jié)電開關(guān)是以成熟的紅外感應(yīng)技術(shù)為平臺(tái)，加入更多的高新技術(shù)元素而形成的一種具有廣闊市場(chǎng)前景的高科技產(chǎn)品，它的出現(xiàn)彌補(bǔ)了聲光控技術(shù)的缺陷，它的自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)不需要聲音和其他會(huì)給環(huán)境造成影響的條件的配合，而是人走過時(shí)身體向外界散發(fā)紅外熱量最終實(shí)現(xiàn)它的自動(dòng)控制功能。 同時(shí)，由于它融入了更多更先進(jìn)的高科技元素，更節(jié)能，更環(huán)保。</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)</b><

32、;/p><p>　　1、適用電壓：AC180V-250V(50/65Hz)</p><p>　　2、負(fù)載特性：全兼容 負(fù)載功率：25W-200W</p><p>　　3、感應(yīng)范圍：120&ordm;圓錐角 5－6m以內(nèi)</p><p>　　4、照明控制：>250LUX自動(dòng)熄滅 <120LUX自動(dòng)開啟（室內(nèi)有人）</p&g

33、t;<p>　　5、關(guān)閉延時(shí)：9 min+30s</p><p>　　6、接法：三線串接型</p><p>　　自身功耗:小于10MW</p><p>　　8、工作溫度：-20℃－+50℃ 紅外智能節(jié)電開關(guān)利用人體紅外線感應(yīng)原理，采用先進(jìn)的集成電路和精密電子元件多重組合而成。</p><p><b>　　顯著特點(diǎn)<

34、;/b></p><p>　　1、采用先進(jìn)成熟的集成電路高倍節(jié)能，年耗電</p><p><b>　　僅2～3度．</b></p><p>　　2、利用人體紅外線感應(yīng)原理，輔之高精密傳感器，無需聲音和開關(guān)控制，人來燈亮，人走燈滅，白天不亮，晚上亮（由于白天光線強(qiáng)，感應(yīng)器自動(dòng)關(guān)閉），從而有力保證了樓宇內(nèi)生活空間的安靜．</p>

35、<p>　　3、精密的電子元件多重組合，避免了燈具在觸發(fā)的瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)電流（聲光控?zé)魰?huì)在觸發(fā)的瞬間產(chǎn)生強(qiáng)電流），這大大延長了普通燈泡的使用壽命（5倍以上），產(chǎn)品壽命可達(dá)8年以上，避免了長期更換燈泡之苦，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。</p><p><b>　　發(fā)展過程</b></p><p>　　自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠按照人的設(shè)計(jì)，在人不參與的情況下完成一定的任務(wù)。

36、其關(guān)鍵就在于反饋的引入，反饋實(shí)際上是把系統(tǒng)的輸出或者狀態(tài)，加到系統(tǒng)的輸入端與系統(tǒng)的輸入共同作用于系統(tǒng)。系統(tǒng)的輸出狀態(tài)實(shí)際上是各種物理量，他們有的是電壓，有的是流量、速度等。這些量往往與系統(tǒng)的輸入量性質(zhì)不同，并且取值的范圍也不一樣。所以不能與輸入直接合并使用，需要測(cè)量并轉(zhuǎn)化。感應(yīng)器正是起這個(gè)作用，它就像是控制系統(tǒng)的眼睛和皮膚，感知控制系統(tǒng)中的各種變化，配合系統(tǒng)的其他部分共同完成控制任務(wù)。</p><p>　　人類為

37、了從外界獲得信息，必須借助于感覺器官。但是人的感覺器官并不是萬能的，要想獲得更為豐富的信息，進(jìn)一步研究自然現(xiàn)象和制造勞動(dòng)工具，人的感官顯得很是不夠了。作為一種代替人的感官的工具，感應(yīng)器的歷史比近代科學(xué)的出現(xiàn)還要古老。天平作為測(cè)重的工具在古埃及就開始使用了，一直沿用到現(xiàn)在。利用液體膨脹特性的溫度測(cè)量在十六世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)。以電學(xué)的基本原理為基礎(chǔ)的感應(yīng)器是在近代電磁學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，但是隨著真空管和半導(dǎo)體等有源元件的可靠性的提高，這種類型

38、的感應(yīng)器得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)在談到感應(yīng)器大都指有電信號(hào)輸出的裝置</p><p><b>　　紅外線</b></p><p>　　在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高于絕對(duì)零度（-273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。現(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。醫(yī)用紅外線可分為兩類：近紅外線與遠(yuǎn)紅外線。</p><p>&

39、lt;b>　　太陽光譜</b></p><p>　　紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射,他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計(jì)，試圖測(cè)量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計(jì)升溫最快。因此得到結(jié)論：太陽光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當(dāng)作傳輸之媒介。太陽光譜上紅外

40、線的波長大于可見光線，波長為0.75～1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為(0.75-1)～(2.5-3)μm之間；中紅外線，波長為(2.5-3)～(25-40)μm之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為(25-40)～l000μm 之間。</p><p>　　真正的紅外線夜視儀是光電倍增管成像，與望遠(yuǎn)鏡原理完全不同，白天不能使用，價(jià)格昂貴且需電源才能工作。</p><p>　　近紅外線或

41、稱短波紅外線，波長0.76～1.5微米，穿入人體組織較深,約5～10毫米；遠(yuǎn)紅外線或稱長波紅外線，波長1.5～400微米，多被表層皮膚吸收，穿透組織深度小于2毫米。</p><p><b>　　簡(jiǎn)介</b></p><p>　　DFRobot Arduino TTL串口SD卡mp3音樂、 語音播放器 、兼容gadgeteer。DFRduino Player V2.0語

42、音播放模塊讓您的機(jī)器人能說話。模塊支持TTL電平串口，方便和Arduino、各種單片機(jī)以及電腦連接。</p><p>　　通過一個(gè)ATMEGA168芯片進(jìn)行處理，盡量不占用Arduino或其他控制器上的資源，只需要將語音文件放置在SD卡中，Arduino或其他控制器通過發(fā)送文件名信息即可播放相應(yīng)的語音文件。</p><p>　　新版本還提供一個(gè)播放完畢提示端口，當(dāng)播放完一首歌曲后，OUT

43、會(huì)輸出一個(gè)高電平。</p><p>　　DFRduino Player V2.0還兼容.net gadgeteer標(biāo)準(zhǔn)接口。</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　DFRduino Player V2.0語音播放模塊的設(shè)計(jì)初衷是為了讓您的機(jī)器人會(huì)說話。如果機(jī)器人能與人進(jìn)行簡(jiǎn)單的交流的話，那么機(jī)器人就會(huì)顯的更加智能，同時(shí)也

44、增加了不少可玩性。</p><p>　　模塊具有立體聲輸出，可與有源音箱連接；2路功放輸出，每路最大3W，可直接接喇叭；支持TTL串口模式，方便與各種Arduino、單片機(jī)以及電腦連接。</p><p>　　通過一個(gè)ATMEGA168芯片進(jìn)行處理，盡量不占用Arduino或其他控制器上的資源，只需要將語音文件放置在SD卡中，Arduino或其他控制器通過通訊發(fā)送文件名信息即可播放相應(yīng)的語音

45、文件。</p><p>　　新版本還提供一個(gè)播放完畢提示端口，當(dāng)播放忘一首歌曲后，OUT 會(huì)輸出一個(gè)高電平。</p><p>　　DFRduino Player V2.0還兼容.net gadgeteer標(biāo)準(zhǔn)接口。</p><p><b>　　性能描述</b></p><p><b>　　1.電壓：+5V<

46、;/b></p><p>　　2.工作電流：大于200mA（帶負(fù)載時(shí)）</p><p>　　3.功放輸出功率：每路最大3W，可直接接喇叭</p><p>　　4.接口：TTL串口</p><p>　　5.支持格式：.WAV、.MP3、.MIDI 這三種文件格式</p><p>　　6.串口通信波特率：19200b

47、ps，格式8 N 1</p><p>　　8.模塊尺寸：52 X 37mm</p><p>　　9.模塊重量：30g</p><p><b>　　引腳定義</b></p><p>　　1.+5V 供電負(fù)，需要準(zhǔn)備500ma電源，因?yàn)楣Ψ湃绻笠袅勘容^耗電。</p><p>　　2.GND 供電正。

48、</p><p>　　3.RX 模塊串口數(shù)據(jù)接收端。</p><p>　　4.TX 模塊串口數(shù)據(jù)發(fā)送端。</p><p>　　5.OUT 語音結(jié)束中斷輸出，當(dāng)語音結(jié)束輸出一個(gè)1毫秒低電平。</p><p><b>　　模塊通信協(xié)議</b></p><p>　　串口模式，波特率19200bps，格式

49、8N1。</p><p>　　通訊指令使用字符串形式，\r\n表示回車換行符。</p><p>　　使用串口模式時(shí)，才會(huì)有返回值，返回值為字符串形式；I2C模式無返回值。</p><p><b>　　模塊使用</b></p><p>　　先將SD卡格式化為FAT格式，然后新建一個(gè)sound文件夾，音頻文件放在sound文

50、件夾內(nèi)。</p><p>　　在使用模塊時(shí)，要保證電源電壓為5V，電流最好大于1000毫安，如果電流不夠需需要將音量調(diào)小或者使用單個(gè)喇叭播放。</p><p>　　模塊上的指示燈功能：等待初始化成功后將長亮，如果SD卡未插好或SD是壞的，指示燈將一直閃爍，同時(shí)串口會(huì)輸出 Plese check micro SD card\r\n。</p><p><b>

51、　　串口通信實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　將語音播放器模塊上的+5V、GND、RX、TX分別換到Arduino xbee傳感器擴(kuò)展板的5V、GND、TX、RX上，如圖：</p><p>　　將按鈕模塊接到Arduino xbee傳感器擴(kuò)展板的數(shù)字口3上。</p><p>　　待連線完畢后，給Arduino通電，建議使用外部供電。將下列程序編譯后下載到

52、Arduino中。</p><p><b>　　測(cè)試代碼</b></p><p>　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////</p><p>　　//將音頻文件放在根目錄下的sound文件夾 (sound)，支持.WAV、

53、.MP3、.MIDI 這三種文件格式</p><p>　　//電壓 5V，電流保證有1000毫安，如果電流不夠需要將音量調(diào)小或者使用單個(gè)喇叭</p><p><b>　　//指示燈的功能：</b></p><p>　　// 等待初始化成功后將長亮，如果SD卡未插好將一直閃爍同時(shí)</p><p>

54、;　　// 如果是串口模塊將輸出 Plese check micro SD card\r\n</p><p>　　///////////////////////串口通信方式/////////////////////////////////////////////</p><p>　　// 播放音頻：語音文件名稱\r\n 播放相應(yīng)名稱的歌曲，如果找到歌曲播放正確將

55、返回 Play ok\r\n</p><p>　　// 如果失敗返回 Not found\r\n; 如果播放完畢返回 over\r\n(\r\n表示回車換行)</p><p>　　// 語音文件名稱不超過8個(gè)英文字母，4個(gè)中文。</p><p>　　// 暫停播放\\:p\r\n 成功返回pause\r\n</p><p>　　// 繼續(xù)

56、播放\\:s\r\n 成功返回start\r\n</p><p>　　// 播放下一首\\:n\r\n 成功返回next\r\n，失敗返回 false\r\n</p><p>　　// 播放上一首\\:u\r\n 成功返回key up\r\n</p><p>　　// 音量設(shè)置\\:v 255\r\n，設(shè)置音量大小 數(shù)字 0-255 數(shù)字越大音量越大,成功返

57、回Play end\r\n</p><p>　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////</p><p><b>　　//串口接線方式</b></p><p>　　//Arduino MP3</p>&l

58、t;p>　　//TX RX</p><p>　　//RX TX</p><p>　　//5V +5V</p><p>　　//GND GND</p><p>　　int button = 3;//按鈕接數(shù)字口3</p><p>　　void setup

59、()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　pinMode(button, INPUT); </p><p>　　Serial.begin(19200);</p><p>　　delay(2000);//等待2秒鐘播放器初始化完成</p><p>　　Serial.pr

60、intln("\\:v 250"); // 音量設(shè)置最大 數(shù)字 0-255 數(shù)字越大音量越大</p><p>　　delay(50);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//按按鍵播放下一首</p><p>　　void loop()</p><p

61、><b>　　{</b></p><p>　　if(digitalRead(button)==LOW)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(50);</p><p>　　if(digitalRead(button)==LOW)</p><

62、p><b>　　{</b></p><p>　　Serial.println("\\:n"); // 播放下一首</p><p>　　Serial.println("OK");</p><p>　　} </p><p><b>　　}

63、</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)非常明確：基于Photoshop的廣告設(shè)計(jì)與輔助制造。基于這個(gè)目標(biāo)，我系統(tǒng)地學(xué)習(xí)Photoshop CS軟件、CAXA雕刻（標(biāo)準(zhǔn)版）和NUT－2雕刻機(jī)的操作，在老師的指導(dǎo)下、同學(xué)們

64、的幫助下，加上自身的鉆研和努力，完成了廣告作品的設(shè)計(jì)、圖片的灰度化處理和作品的實(shí)物雕刻。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我對(duì)Photoshop由淺到深，有了深入的了解。產(chǎn)品制造也由最初的試驗(yàn)到現(xiàn)在的自己設(shè)計(jì)作品、雕刻作品。通過閱讀相關(guān)書籍，我對(duì)產(chǎn)品廣告的發(fā)布、制造工藝等工作流程有了初步的了解。但是由于實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的缺乏以及對(duì)軟件某些概念的含糊不清，使設(shè)計(jì)一度處于停滯狀態(tài)。這表明上看來是一個(gè)不利條件，但換一個(gè)角度來看，這對(duì)我能力的培養(yǎng)卻是很有利的。這

65、使我深刻地體會(huì)到在缺乏經(jīng)驗(yàn)，缺乏外界幫助的情況下如何獨(dú)立工作，比如，我自己獨(dú)立地找資料，向有這方面工作經(jīng)驗(yàn)的朋友請(qǐng)教，到社會(huì)調(diào)研市場(chǎng)等，我認(rèn)為這能夠很好地培養(yǎng)了我獨(dú)立學(xué)習(xí)和獨(dú)立工作的能力。 </p><p>　　在這整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我掌握了Photoshop的基本操作能力，如圖片的修改、圖片格式的轉(zhuǎn)換、圖片的縮小和放大、圖片顏色模式的轉(zhuǎn)換、新圖片的創(chuàng)建等，同時(shí)，我還掌握了CAXA雕刻與NUT－2雕刻機(jī)的操作，

66、并制作出大量的產(chǎn)品?；谶@些產(chǎn)品，我進(jìn)行比較分析，總結(jié)出最佳工藝參數(shù)。通過分析與研究，我對(duì)CAD／CAM技術(shù)有了更深的認(rèn)識(shí)。這一切是在純理論學(xué)習(xí)中學(xué)不到的。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我一邊學(xué)習(xí)，一邊進(jìn)行實(shí)際操作，力求完善。目前作品廣告已經(jīng)印刷出來，效果良好，雕刻的實(shí)物效果也很理想。</p><p>　　由于時(shí)間及水平的原因，在此次設(shè)計(jì)中，一定存在一些錯(cuò)誤和不足。例如我對(duì)相關(guān)軟件的掌握還不夠深入，對(duì)于自己提出的問題也

67、沒有能夠解決，效率也有待提高，這些都是難以避免的。但這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)Photoshop這個(gè)非常使用的軟件有了大體的了解，有了一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，積累了一些工作方法和思路，我想這也是我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的最根本的目的。</p><p>　　另外，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我總結(jié)出一個(gè)心得：圖片上面是美麗的，可雕刻的實(shí)物與圖片卻有差距。要想他們一樣的美麗，只有努力地追求，用心去雕刻。雕刻如此，生活亦如此。</p>

68、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，但我相信它更是一個(gè)開始。它使我獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為我以后的工作、學(xué)習(xí)打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我將帶著它走向今后的學(xué)習(xí)和工作崗位，追逐自己的理想和夢(mèng)想，實(shí)現(xiàn)我的人生目標(biāo)和價(jià)值。 </p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，本人始終得到了指導(dǎo)老師陳遼軍教授的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過程中，我遇到了

69、許多自己不清楚的問題，而經(jīng)過自己的努力仍不能獲得答案的情況下，陳遼軍教授和陳前亮老師給予了我很大的幫助和指導(dǎo)，使我很快明確了問題的實(shí)質(zhì)，理清了思路。在設(shè)計(jì)和論文編寫期間，陳遼軍教授給我提供了很多思路，他的一絲不茍、刻苦鉆研的精神給我留下了深刻的印象。我衷心地感謝陳遼軍教授，因?yàn)樗麑?duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求，使學(xué)生懂得一絲不茍、刻苦鉆研、獨(dú)立自主的意義。同時(shí)，我還要感謝陳前亮老師以及我同組的同學(xué)高志良、丁偉健、張磊，感謝他們?cè)谶@幾個(gè)月里給予我的幫助

70、。最后感謝機(jī)械工程系領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)在我學(xué)習(xí)期間給予的關(guān)心、支持和幫助！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 葛友華.CAD/CAM技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　2 寧汝新，趙汝嘉.CAD/CAM技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　3

71、 歐長勁.CAD/CAM技術(shù).杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2003</p><p>　　4 莫軍華.廣告設(shè)計(jì).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005</p><p>　　5 張曜.中文Photoshop CS實(shí)用培訓(xùn)教程.四川：西南財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，2002</p><p>　　6 丁劍超，王劍白.廣告設(shè)計(jì).北京：中國水利水電出版社，2006</p>

72、<p>　　7 歐軍利，哈建忠.Adobe Photoshop CS基礎(chǔ)培訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社，2005</p><p>　　8 高志清.Photoshop時(shí)尚平面廣告案例剖析.北京：中國水利水電出版社，2006</p><p>　　9 金鼎圖書工作室.Photoshop CS基礎(chǔ)與實(shí)例教程.山東：山東電子音像出版社，2005</p><p>

73、;　　10 張德強(qiáng).CAXA數(shù)控銑CAD/CAM技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　11 北航CAXA教育培訓(xùn)中心.CAXA數(shù)控加工造型·編程·通信.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002</p><p>　　12 陳明，劉鋼，鐘敬文.CAXA制造工程師.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006</p><p>　　13

74、 王肖生.現(xiàn)代廣告設(shè)計(jì).上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2002</p><p>　　14 陳立群.CAXA數(shù)控造型與加工實(shí)訓(xùn).北京：國防工業(yè)出版社，2006</p><p>　　15 馬凌云，楊永久.平面廣告設(shè)計(jì).上海，上海交通大學(xué)出版社，2006</p><p>　　16 張燕.現(xiàn)代傳媒設(shè)計(jì)教程.上海，上海人民出版社，1999</p><p&g