基于51单片机的智能快递机器人控制系统设计
基于单片机控制的智能机器人系统设计
对于感 觉要 素 ，控制 系统要 通过 各种传 感器 和辅 助设 备实现对 人体五官 的模 拟ｌ］思考要素是 这 ３ 】。 － ２ 个要 素的关键 ，也是 人们要 赋予 机器人 的必 备要 素 ， 括判断 、 包 逻辑分 析 、 理解等 ， 这些 功能 的实现 则需要复杂算 法和信息处理 融合的共 同作 用 。 在 研究 中 ， 器人 的“ 机 大脑 ” 用 单 片机 控制 采 系统 。本文介 绍 了控 制 系统 与 系统各个 执行模 块 之间 的端 口连接 。 并简述 了单片机 的控制策 略 。文
大 ） 达 到驱 动继 电器控 制 电机 的 强度 ， 而 完成 ， 从
单 片机会发 出控制 信号 ，使机器 人 随机停 下一条 腿， 当单 片机端子 接收 到信号 出现交 替 （ 即两 块挡 片 交替时 ， 明校 正成功 ， 出校正 。图 ４为 挡 片 表 退 光耦校 正系统 电路 图［ ７ １ 。
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触觉 模 块
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识 。一 般说来 ， 智能 机器人 应该满 足 ３ 要素 ： 个 感 觉性 、 运动性 和思考性 。这 ３个功能 的实 现是靠智 能机器人 的 “ 大脑 ” —— 控制 系统实 现 的 。控制 系 统在运 动 中要 对移 动机构 实现 实时控制 ，这 种控 制不仅包 括位 置控制 ， 的甚至要 包括 力度控 制 。 有
１ 智 能机 器 人 系统 机 构
基 于单 片机 控制 的智能机 器人 控制 系统结 构
如图 ｌ 示 。 所
驱 动 电路
ＭＣ 单 片 机 Ｕ１
“ 机器人 ” 从此 ， ． 人们 便打 开了一扇 广 阔明亮 的大 门 ： 们可 以不用继 续人工 操作危 险任 务 ， 人 不用 重
基于51单片机的智能搬运机器人系统设计
基于51单片机的智能搬运机器人系统设计智能搬运机器人系统是一种能够根据预先设置的路径和任务，自主完成物品搬运的机器人系统。
本文将以51单片机为基础，设计一个简单的智能搬运机器人系统。
1. 系统架构设计：智能搬运机器人系统的基本架构由以下几个部分组成：- 外设控制模块：包括传感器模块、执行机构模块等。
传感器模块用于感知环境和物品状态，执行机构模块用于实现机器人的运动和搬运动作。
- 控制中心：由51单片机控制。
负责接收和处理传感器模块的数据，生成相应的控制信号，控制机器人的运动和搬运动作。
- 电源管理模块：包括电池管理模块、电源转换模块等。
负责为机器人供电，并保证各个模块的稳定工作。
2. 传感器模块设计：传感器模块的设计是智能搬运机器人系统的基础。
常用的传感器包括红外线传感器、超声波传感器、接近开关等。
这些传感器可以用于检测障碍物、测量距离、检测物品状态等。
3. 执行机构模块设计：执行机构模块的设计用于实现机器人的运动和搬运动作。
常用的执行机构包括直流电机、步进电机等。
直流电机可以用于机器人的运动控制，步进电机可以用于机器人的准确定位和精确搬运。
4. 控制算法设计：控制算法是智能搬运机器人系统的核心。
通过传感器模块获取的环境和物品信息，结合机器人的当前状态，控制中心根据预先设置的路径和任务，生成相应的控制信号，控制机器人的运动和搬运。
常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法等。
5. 路径规划设计：为了完成预先设置的路径和任务，机器人需要进行路径规划。
路径规划算法可以根据机器人的当前位置和目标位置，计算出最佳的路径。
常用的路径规划算法包括最短路径算法、A*算法等。
6. 人机交互界面设计：为了方便操作和监控机器人的运行状态，可以设计一个人机交互界面。
人机交互界面可以通过LCD显示屏、按键等方式实现。
通过人机交互界面，用户可以设置机器人的路径和任务，监控机器人的运行状态。
7. 电源管理模块设计：电源管理模块用于为机器人供电，并保证各个模块的稳定工作。
基于51单片机快递自动分拣控制系统的设计
基于51单片机快递自动分拣控制系统的设计
摘要：
近年来，随着快递业务的不断发展，快递自动分拣技术也在逐步完善。
本文设计了一种基于51单片机的快递自动分拣控制系统，该系统通过光电传感器、马达和蜂鸣器等模块实现了自动分类和分拣的功能。
首先，该系统通过光电传感器实现了快递箱的检测功能，当快递箱通过光电传感器时，系统能够识别快递箱的类型和编号。
接着，通过编码器和电机的组合，实现了快递箱的定位和分拣的功能。
最后，该系统通过蜂鸣器和LED灯等模块，实现了自动提示和报警功能。
实验结果表明，该系统能够高效、准确地完成相应的分拣任务，达到了预期的效果。
本文的设计对于快递自动分拣领域有一定的参考价值，对于提高快递分拣效率和自动化程度具有重要的意义。
(人工智能)基于单片机智能机器人控制系统研究设计
（人工智能）基于单片机智能机器人控制系统研究设计基于单片机智能机器人控制系统研究设计引言单片机技术作为自动控制技术的核心之壹，被广泛应用于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。
随着微电子技术的迅速发展，单片机功能也越来越强大，本设计基于单片机技术、红外技术完成智能机器人控制系统设计。
智能机器人研究于当前机器人研究领域具有十分突ft的地位,其显著的特点是具有环境感知、判断决策、人机交互等功能[1]。
本智能机器人系统主要实现了步行、跟踪、避障、步伐调整、语音、声控、液晶显示，地面探测等功能。
于遇到外界条件发生变化时，该机器人将采取不同的措施对待，较好地表现ft该机器人的思考能力。
1智能机器人简介1.1系统框图该智能机器人控制系统采用俩片AT89C51[2]控制，壹片单片机MCU1用于整个系统的控制，另壹片单片机MCU2用于驱动液晶屏LCM1602工作，它们之间通过I/O 口通讯，以实现俩片单片机共同工作的相互协调控制。
系统框图[3]如图1所示。
图1机器人控制系统结构图设计中，MCU1的P1.0、P1.3分别接触觉传感器，P1.6-P1.7接视觉红外传感器，P2.0-P2.4口控制继电器驱动电路，P2.5口接地面探测传感器，P2.6-P2.7接步伐校正光耦器，P3.0-P3.5接ISD25120语音芯片。
1.2实现功能机器人于移动过程中，会发ft语音提示：“目标搜索中”，同时液晶显示：“Targetisinsearching”；前进过程中发现目标，语音提示：“发现目标”；液晶显示：“Findobject”，机器人自动向该目标转向；对准目标后，语音提示：“锁定目标”，液晶显示：“Lockit”，同时机器人向目标继续前进；如机器人撞上目标，语音提示：“前方有障碍物”，液晶显示：“Obstaclesimpending”，机器人根据触角碰撞的先后顺序，向该相反的方向转角约100度，继续前进；当前方地面ft现断层，语音提示：“危险，前方地面有断层”，液晶显示：“Warning，faultahead”，同时机器人会向后退几步，转向后继续前进；如果机器人于转向过程中，步伐错乱，便会自动执行步伐调整程序，以校正步伐。
基于C51单片机的搬运机器人控制系统设计
基于C51单片机的搬运机器人控制系统设计张伟(漳州职业技术学院电子工程系,福建漳州363000)智能小车是以AT89C51单片机为核心,根据红外传感器循迹,采集路面信息送单片机。
单片机根据检测信号识别位置,并控制机械手按照规定的路线循迹搬运物体,实现小车自适应行驶、搬运的功能。
该智能小车的成功研究有助于智能车辆的研制与开发,同时也为交通工具的智能化发展提供了一个合理可行的方向。
搬运机器人;控制系统;系统设计;红外传感器;AT89C51;循迹TP242A机器人技术是一项有远大前景的技术,不仅在科学、军事、工业、生活领域变得越来重要,而且智能机器人的研究也越来越普及。
随着科技的发展,智能小车在生活的各个领域都有广泛的应用,它可以完成在恶劣的环境下的循迹和货物搬运的一些应用[1]。
对于智能小车而言,控制它完成特定路线的循迹和货物搬运的功能是非常重要的,因此,对于智能小车的循迹和搬运控制的设计和研究有重要的现实意义。
本文设计主要控制智能小车完成如图1所示的搬运任务,在设计的路线中,1的位置为货物的出发点,3的位置为货物存放地点,小车的搬运路线为A →B →C →D →E →F →G →H ,通过以上路线循迹,最终将货物送到2的位置。
本设计的智能小车主要由以下几个模块组成[2],由红外传感器首先采集数据,判断物体所在位置,将数据送单片机,找到位置后单片机控制机械手夹起物体,接着由光电传感器采集路线信息送给单片机,单片机根据采集数据做出处理,控制小车按照规定的路线循迹,并由单片机驱动电机搬运物体送指定位置,完成一次路线的循迹和搬运的整个过程。
小车循环系统框架如图2所示。
2.1系统主控模块2019-01-20张伟(1978-),男,福建松溪人,硕士,讲师,研究方向:应用电子技术智能小车控制。
图1小车运动路线图图2智能小车循迹系统框图第1期本系统采用89C52单片机为主控模块[3],当红外传感器采集数据后,单片机通过判断是否有物体,以启动电机驱动机械手搬起物体,接着单片机根据光电传感器采集的数据信息判断不同点的位置,最终把物体送到指定位置。
基于单片机的智能快递货柜的设计
84电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering在当下的发展中，快递市场已经在发展中形成了三级市场的分化和细化，以此形成外资、国有以及民营这三种不同的经营区块。
其中民营的快递企业在发展中，所提供的各种传统邮政服务，并不符合当下的商业发展，在包裹的递送过程中，采用的门对门的运输方式，这样灵活的运作机制，成本投入的相对也较低，深深的受到人们的喜爱。
1 研究背景在当下经济高速发展的背景下，使得各大快递都进入到了中国市场当中，而民营的企业也不断的出现，以此形成了竞争较为激烈的市场竞争情况。
其中智能快递箱的研发，正是在这样较为激烈的背景下，出现的一种自助快递的服务设备。
在快递到智能快递箱之后，收件人就可以通过取货码的识别，以此让其进行自主的取件，由于并不需要人工的参与，使得极大的提升了取件的安全性和准确性。
另外，这种智能快递箱的研发，使得直接改变了人们的日常习惯，成为高效率的快递方式。
在工业4.0时代到来之后，使得市场当中出现了越来越多的智能化的机器人。
在智能快递机器人的基本理论上，使得极大的推动了当下快递行业的发展。
伴随着信息技术的普及，让人们在智能快递箱的研发上有着良好的技术基础。
但是，为了能够更好的推动当下快递行业的发展，就需要研发出一套高效率的智能快递箱的系统，本文的研究中，主要基于单片机的智能快递货柜进行设计与研究。
2 系统总体设计方案在本文的设计中，其智能快递机器人的控制系统设计上，主要由硬件与软件这两个部分所构成。
其中主控模块直接控制硬件。
而在软件部分，则是由红外寻迹程序所构成。
在该系统的设计中，其硬件上主要由系统时钟、矩阵按键、蜂鸣器、GSM 模块、电控锁快递箱等设备构成，并基于单片机为最小的控制系统，在实际的使用中，快递员就可以利用键盘进行开锁，同时也可以利用键盘进行短信息的发送，同时用户可以进行取件。
基于单片机的家用智能快递柜的设计与实现
基于单片机的家用智能快递柜的设计与实现本文旨在介绍基于单片机的家用智能快递柜的设计与实现的背景和意义。
快递业务的发展和普及，为人们的生活带来了极大的便利。
然而，由于人们的工作时间不确定性和出行频繁等原因，快递的签收和领取变得十分不便。
针对这一问题，设计和实现一套智能的家用快递柜系统成为了当下迫切的需求。
家用智能快递柜的设计与实现将采用单片机作为主控制器，通过与网络相连和与快递员手机App通信，实现快递的自动存取和便捷管理。
本文将深入探讨该系统的设计原理和关键技术，旨在提高用户的生活质量和快递服务的效率。
通过本文的介绍，读者将了解家用智能快递柜的发展背景、现状和需求，进一步了解其设计与实现的意义和优势。
同时，本文还将为读者提供一些参考，帮助他们理解该系统的工作原理和实施方法。
在后续部分中，我们将逐步展开讨论，包括系统架构、硬件设计、软件开发和系统测试等方面。
希望本文能够对读者在家用智能快递柜的设计与实现方面提供一定的指导和启发。
本文详细描述家用智能快递柜的硬件设计和软件设计，包括使用的单片机型号、传感器、电路连接和控制算法。
硬件设计家用智能快递柜的硬件设计主要包括以下内容：单片机型号：选择适合的单片机型号进行系统控制和数据处理。
根据需求，可以考虑使用常见的单片机如Arduino或___等。
传感器：根据系统功能需求选择相应的传感器。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、红外线传感器等，用于监测环境情况、物品状态等。
电路连接：设计合理的电路连接，确保各个硬件模块之间的通信和控制正常。
这包括使用合适的电缆、接口和连接方式，以及合理布局电路板。
软件设计家用智能快递柜的软件设计主要包括以下内容：控制算法：设计智能快递柜的控制算法，用于处理用户的操作指令和对应的动作。
可以使用类似状态机、逻辑控制等方法实现。
用户界面：设计友好的用户界面，使用户能够方便地使用智能快递柜。
可以考虑使用液晶显示屏、按键或触摸屏等进行交互。
基于51单片机的智能快递机器人的控制系统设计
设计应用单片机的智能快递机器人的控制系统设计聂秀珍（山西铁道职业技术学院，山西太原单片机基本定义和主要构成展开分析，通过研究总体方案设计、机械结构设计、传感系统设计、控制器硬件设计、控制系统软件设计以及路径规划算法设计等内容，提高智能快递机器人控制系统运行水平，为行单片机；智能快递机器人；控制系统；机械结构；总体方案Design of Intelligent Express Robot Control System Based on 51 SingleChip MicrocomputerNIE Xiu-zhenShanxi Railway Vocational and Technical College，Based on the analysis of the basic definition and main components ofdesign，mechanical structurecontrol system software design，path planning algorithm design and other contents智能快递机器人控制系统设计要点分析智能快递机器人最主要的特点是自主性、适应性和交互性。
遵照以上原则，智能移动机器人应该具个方面。
第一，自主移动。
控制电机实现机器人的自主移动。
第二，探测环境。
机器人本身具有传感器设备，可以通过传感器的探测结果分析机器人需要的数据，如周围环境中相关机器人的信息。
第三，任务导航。
在快递机器人工作期间，可以借助系统探测到的周边环境信息重新规划行进路径，加快工作的完成速度。
第四，人机交互。
这是方案设计中的重要功能条件，人们可以借助人机交互平台确定机器人目前的运行状态、任务推进情况以及完成数量等信息，也为机器人图1快递机器人示意图移动方式选择结合以往的设计经验，快递机器人移动方式的选择种类较多，如履带式、步行式以及轮式等。
本文设计中选择的移动方式为轮式移动，且4个轮子运行过程的独立性较强，使其具备了较高的移动灵便性。
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Journal of Sensor Technology and Application 传感器技术与应用, 2019, 7(4), 150-157Published Online October 2019 in Hans. /journal/jstahttps:///10.12677/jsta.2019.74018Design of Intelligent Express RobotControl System Based on 51 SingleChip MicrocomputerYingxi Cong1, Liangfa Ding21School of Materials and Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng Jiangsu2School of Electrical Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng JiangsuReceived: Sep. 6th, 2019; accepted: Oct. 1st, 2019; published: Oct. 8th, 2019AbstractIn this paper, STC89C52RC MCU is used as the control core and peripheral units such as infrared counterpart, stepping motor and voltage comparison chip are used to design and complete the in-telligent express robot control system based on 51 single chip microcomputer. The control system is mainly divided into hardware part and software part. In the hardware part, the circuit is mod-ularized and contains the main controller module, step motor driver module, power module and infrared tracing module. In the software part, the infrared tracing program and throwing program are designed step by step. The integrated test results of the control system show that the intelli-gent express robot control system designed in this paper can realize the basic functions of intelligent robot tracking and simple control of the manipulator, and then realize the delivery of express deli-very. To a certain extent, this can save the cost of manpower and material resources in express deli-very industry, and has a certain role in promoting the overall economic benefits of the industry.KeywordsIntelligent Express Robot, Stepping Motor, Infrared Tracking, Throwing Function基于51单片机的智能快递机器人控制系统设计丛应玺1，丁亮发21盐城工学院材料与工程学院，江苏盐城2盐城工学院电气工程学院，江苏盐城收稿日期：2019年9月6日；录用日期：2019年10月1日；发布日期：2019年10月8日丛应玺，丁亮发摘 要本文以STC89C52RC 单片机为控制核心并基于红外对管、步进电机和电压比较芯片等外设单元设计并完成基于51单片机的智能快递机器人控制系统。
控制系统主要分为硬件部分及软件部分。
其中，硬件部分将电路模块化，主要由主控制器模块、步进电机驱动模块、电源模块和红外寻迹模块等组成；软件部分采用分步设计，主要包括红外寻迹程序和投掷程序。
控制系统集成测试结果显示：本文所设计智能快递机器人控制系统可实现智能机器人循迹以及简单控制机械臂等基本功能，进而实现快递的运输传送。
这在一定程度上可节约快递行业的人力物力成本，对于提高行业整体经济效益具有一定的促进作用。
关键词智能快递机器人，步进电机，红外寻迹，投掷功能Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言随着工业4.0的迫近，众多智能化机器人产品如雨后春笋般诞生，智能快递机器人基础理论也被世人提出，为快递领域又添一份生机。
智能快递机器人系统的研究改变了人们的传统认知，可以想象得出，随着计算机技术、电气技术、控制技术等新的突破与微机的普及，如果能够实现快递智能化并能推广开来，将给人类生活带来天翻地覆的变化[1] [2]。
随着快递市场竞争越来越激烈，谁能出奇制胜谁就能取得最大的经济效益。
快递产行的兴旺发达，就必须依靠创新，从科技创新角度和自动智能角度开发智能快递机器人，使竞争力不断提升，是帮助企业可以在众多行业中脱颖而出[3]。
基于上述分析，文以STC89C52RC 单片机为控制核心并基于红外对管、步进电机和供电模块等外设单元设计并完成了基于51单片机的智能快递机器人控制系统。
这对于提升快递行业的竞争力，促进企业可持续发展具有一定的借鉴意义。
2. 系统总体设计本本所设计的智能快递机器人控制系统主要由硬件及软件两个部分组成，其总体方案框图[4]，如图1所示。
其中，硬件部分由主控制模块、步进电机及其驱动模块、红外对管模块及电源模块组成；软件部分由红外寻迹程序和机械臂动作程序。
3. 硬件系统设计本文通过Altium designer13软件来完成智能快递机器人控制系统硬件系统的电路设计，其具体设计如下所述：3.1. 主控模块电路设计主控制模块选用编程简单、价格低廉的STC89C52RC 的最小系统，其具体原理图如图2所示。
丛应玺，丁亮发Figure 1. The overall design block diagram ofthe control system图1. 控制系统总体设计方框图Figure 2. Main control module图2.主控制模块3.2. 步进电机与驱动电路设计步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的开环控制元件，它的转速频率只受电脉冲信号控制的，所以用上L293D作为驱动模块控制步进电机。
L293D的VCC管脚接电源正极，VCC2接入7.4 V的电压，四个GND管脚接地，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4分别接入左右步进电机，使能端EN1、2分别接1 K的电阻再接到P1.4与P1.5，输入端IN1、IN2、IN3、IN4分别接到排针的P1.2、P1.3、P1.6、P1.7，其电路原理图如图3所示。
3.3. 红外循迹模块电路设计红外循迹模块作为本控制系统中最复杂的模块，其中包含了红外对管，即红外线发射管和光敏接收管或者是红外线接收头配合在一起的使用的总称。
红外寻迹模块还包括了运算放大器LM324，可工作在单电源下，电压范围是3.0 V~32 V，其电路原理图如图4所示[5][6][7]。
丛应玺，丁亮发Figure 3. Stepper motor drive module图3.步进电机驱动模块Figure 4. Infrared tracing module图4. 红外循迹模块3.4. 电源模块设计本文所涉及控制系统中采用的经典的7805芯片稳压输出电压[8]。
7805的OUT3号管脚分别接上熔断器和电容，GND端直接接地，IN端接入7.4 V电源和电容，其电路原理图如图5所示。
Figure 5. Power module图5. 电源模块丛应玺，丁亮发4. 系统软件设计为实现智能快递机器人的自动寻迹及投掷功能，本文控制系统软件系统主要由红外寻迹程序和投掷动作程序组成。
4.1. 红外寻迹程序控制系统主要利用对不同颜色的障碍物对红外光的反射能力不同实现红外寻迹功能[9][10]，其程序流程如图6所示。
当寻迹模块在黒线上的时候黄色指示灯灭，当寻迹模块不在黒线上的时候黄指示灯亮。
当偏离到黒线的左边时，左边的模块黄色指示灯亮，右边的指示灯灭。
同理，当偏离到黑线右边时，右边的模块黄色指示灯亮，左边的指示灯灭。
红外循迹工作的部分程序如图7所示。
Figure 6. Infrared tracking program block diagram图6. 红外寻迹程序框图Figure 7. Procedure diagram of infrared tracking part图7.红外寻迹部分程序图丛应玺，丁亮发4.2. 投掷动作程序投掷动作程序主要在红外寻迹程序完成寻迹功能后，即智能快递到达指定投递地点后，通过控制电机转动实现投掷功能，其程序框图如图8所示。
Figure 8. Flow chart of throwing action program图8. 投掷动作程序框图5. 系统实物测试为进一步测试控制系统的工作性能，本文通过硬件焊接及软件编程实现智能快递机器人的实物制作，并对其性能进行测试。
5.1. 红外寻迹测试(1) 启动测试智能快递机器人左右都识别黑线信号，通过控制前行程序，使得左右两侧电机同步转动，小车前行，效果图如图9(a)所示。
(2) 左转测试智能快递机器人只有左侧识别到黑线信号，通过控制左转程序，使得右侧步进电机继续运行，左侧电机停止，效果图如图9(b)所示。
(3). 右转测试智能快递机器人只有右侧识别到黑线信号，通过控制右转程序实现，左侧步进电机继续运行，右侧电机停止，效果图如图9(c)所示。