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系統流程圖

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第四章 系統實做

4.1.2 系統流程圖

圖 4.4 系統流程圖

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4-2 軟體架構

圖 4.5 軟體流程圖(互動模式)

選擇互動模式之後,先系統初始化再來讀取 FLASH 之後,格 式化語音命令儲存使用者錄下三組指令,第一組語音分別錄下:坐 下、向左、小黑、走開、過來,第二組語音分別錄下:握手、起立、

向右、心情(感覺)、表演,第三組語音分別錄下:舞蹈、特技、裝 死、起立、換手,共 15 個語音指令。分別是坐下、向左、向右、

走開、過來、表演、握手、換手、舞蹈、熱身、表演、裝死、起 立錄完之後系統會載入語音開始等待使用者錄下的指令,並且機 器狗會隨處亂走動,等待主人下達指令,當主人在機器狗亂走動 時,下達坐下指令機器狗會坐下等待主人下達、握手、換手、起

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立的動作指令,下達完成之後機器狗會再繼續亂跑走動,當主人 再下達向右指令,機器狗收到指令會向左 30~45 度走動,並等待 主人下達走開、過來的動作,當主人下達小黑(狗名字)的時候,機 器狗收到指令並做出動作等待主人下達、向右 30~45 度、心情(感 覺) 、表演,當主人下達表演指令的時候,機器狗收到表演指令並 做出動作,在等待主人下達舞蹈、裝死、特技的動作指令。

當主人下達感覺(心情)的指令時,系統會隨機亂數產生,喜、怒、

哀、樂其中一個並送給機器狗,機器狗收到其中一個指令,並做 出四個動作其中一種。

圖 4.6 軟體流程圖(才藝模式)

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選擇才藝模式之後,先系統初始化再來機器狗會自動收到指 令並且做出坐下這個動作,等待使用者用鍵盤下達命令,機器狗 會判斷使用者給的運算符號和數字去判別運算過程是否正確,當”

第一次”要是使用者按鍵輸入數字中的”1~9”其中一個數字,則機 器狗判斷成功後會做出(點頭)的動作,要是按鍵輸入運算符號”+

-×÷”其中一個符號,則機器狗會做出 (搖頭)的動作並且繼續等 待下達正確的指令,當第一次判斷運算過程成功之後,則再繼續 判斷第二次的運算過程,要是按鍵輸入運算符號”+-×÷ 其中一 個符號則機器狗會執行(點頭)動作,當使用者語音指令輸入數字中 的”1~9”其中一個數字則狗狗會執行(搖頭)的動作,且返回前一個 指令等待下一個正確的指令,要是第二次成功語音輸入運算符號”

+-×÷”其中一個符號則機器狗會執行(點頭)動作,再次執行第三 次指令使用者按鍵輸入運算符號”+-×÷”其中一個符號,則機器 狗會判斷運算過程不對執行(搖頭)的動作並且返回到前一個指令 等待下一個正確的指令,要是使用者在按鍵輸入數字中的”1~9”其 中一個數字則機器狗判斷整個運算過程成功後,並且執行(點頭) 的動作,並判斷出兩種不同界線的答案,第一種答案:3+4=7 7>0 則機器狗會說出 7 的答案,第二種答案:3-3=0、2-3=-1 此答 案小於等於 0 機器狗會在原地自己跑一圈。

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4-3 硬體架構

4-3.1 315MHz RF 數據傳輸模組

圖 4.7 315MHz RF 數據傳輸模組實體圖

4-3.2 功能與特色

可做為各類無線遙控器(如:遙控車)的主要組件。

收發頻率:315MHz。

收發距離約 10 公尺。

電源電壓:發射模組為 12VDC , 接收模組為 5VDC。

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圖 4.8 發射端電路圖

圖 4.9 接收端電路圖

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例如:發送端先把編碼調制 10000000,接收端也把編碼調制

10000000 當發送端只按下 D8 的鍵,則接收端的 D8 接腳 LED 亮 起

本系統利用 61 版(發射端)Bport8 接 HT12E 的第一支位址線 發射出 1or0 分別送出 15 種資料共 30 種

利用 61 版(接收端)Bport8 接 HT12D 的第一支位址線接收 1or0 分別讀出 15 種資料共 30 種顯示在 LCD 當位址現在 0 顯示 1~15 數字 當位址現在 1 顯示 16~30 數字

4-3.3 AI 馬達機器狗

圖 4.10 AI 馬達機器狗

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此機器狗是由十四顆 AI 馬達組合而成,可以經由轉接板與 電腦連線,利用電腦開發環境(VB、VC 或是 LabVIEW…等)撰寫 機器狗。

圖 4.11 AI 馬達控制器(編輯動作用)

上圖為 AI 馬達控制器我們用來來編輯機器狗所需之動作,在 把所需動作碼存起來應用到 SPCE061A 單晶片上面,此控制板上 之單晶片為 AT89S52,本作品應用到的是 SPCE061A 所以控制板 只需編輯動作即可。

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圖 4.12 AI 馬達控制板(單顆控制用)

在編輯動作之前首先須要先對每一顆馬達設定 ID 編號,以配 合機器狗編輯器之各顆馬達 ID 編號,透過上圖控制板,搭配 PC 端之 VB 編輯器設定其 ID 編號

圖 4.13 AI 馬達控制板(單顆控制用)

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A:馬達電源供應插座,使用 9V,1200mA 的電源供應器,它的 插頭為內正外負。

B、C、D、E:馬達控制埠,四個埠都為並接,所以連接時能隨意 選擇不受限。

F:通訊傳輸線的 MOLEX 座。

G:7805CT,將輸入電源 12V 轉換成電源 5V,提供 IC 所需電壓。

H:不使用。

I:不使用。

J:用來轉換電腦所傳送 RS232 的資料,輸出至馬達控制埠。

K:LED,電源指示燈。

L:外接電池座,電池規格為 7.2V/1200mA。

M:RESET 鈕,重新動作。

N:POWER-SW,電源開關,向上電源開啟,向下關閉

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圖 4.14 馬達控制編輯器(VB)

依上面馬達控制編輯器配合 AI 馬達控制板,可以測試單顆馬 達並且設定單顆 AI 馬達之 ID 編號、鮑率、解析度、過電流設定 等。

選擇使用哪一個埠傳輸資料到 AI 馬達,一般桌上型電腦為 1 或 2,

選定請再選擇鮑率,後按下 Port Open 即可。

內設的馬達鮑率有 2400、4800、9600、14400、19200、38400、57600、

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115200,馬達初始設定為 57600,所以先調整到 57600。

設定馬達的傳輸鮑率後,按下 SET 即可。

注意:馬達鮑率與傳輸埠鮑率須相同。

例:如果鮑率為 57600 bps,設定為 9600 bps 後按下 SET 後,須將

傳輸埠鮑率選擇鈕重新改為 9600 bps,才能控制馬達。

按下 READ 後,可以得知馬達現在的 ID,須重新設定時,打入 ID,

按下 SET 即可,設定範圍為 0~30。

可以設定馬達解析度:分為低解析度與高解析度兩種。

當馬達產生的電流量大於設定時,就會停止動作以保護馬達

選擇想要控制的馬達 ID(0-30 之間),馬達轉動後按下 STOP 後,

轉動便會 停止。

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選擇馬達的轉動位置及轉動速度。

轉速 0 為最快、4 為最慢,移動中間的位置鈕,即可改變馬達的位 置,如 果將 AutoUpdate 勾選,將會在右邊立即回傳馬達的轉動位 置與消耗的電流 量。

選擇馬達的轉動方式,分為正轉及反轉兩種。

移動下面速度鈕即可改變馬達的轉速,移至越右邊轉動的速度越 快,移至最左邊馬達則不會動,勾選 AutoUpdate,將會在右邊立 即回傳現在馬達的轉 動位置與消耗的電流量。

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圖 4.15 機器狗動作編輯器(VB)

我們使用上圖編輯器來編輯機器狗之動作,此 VB 編輯器可 以將動作編製一百頁,編輯器裡面可以控制每一顆馬達的轉速,

時間,以及角度。

機器狗在編輯動作是特別要花時間去調整的,最需要考慮的是機 器狗本身的重心問題,防止跌倒重心不穩等問題出現,以及需要 調整每一個動作的流暢度。

下列各項表格為動作時馬達轉動之位置表

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表 4.1 為機器狗站立動作

站立動作是不變的,如要加入動作那馬達就必須要在不同時間 轉動不同的位置。下表所示機器狗行走動作在各個時間馬達所需 轉動之位置。

表 4.2 為機器狗在第一個時間馬達位置表

表 4.3 為機器狗在第二個時間馬達位置表

表 4.4 為機器狗在第三個時間馬達位置表

ID 0 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 位置 140 124 192 150 102 192 146 125 122 192 95 133 192 95

ID 0 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 位置 130 135 195 130 125 195 130 125 105 195 80 108 195 105

ID 0 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 位置 130 100 195 100 125 195 120 125 125 195 95 125 195 95

ID 0 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 位置 130 100 195 140 95 195 130 125 145 195 105 145 195 80

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表 4.5 為機器狗在第四個時間馬達位置表

依照上列四個表反覆一直做循環就可以讓機器狗往前行走,機 器狗所做每一個表演動作都是由上面流程方式所做,其中需要注 意的地方就是時間、速度以及位置,一個動作換到下一個動作時 間,以及馬達轉動速度皆會影響機器狗本身動作之流暢度,馬達 轉動位置,因為機器狗本身機體架構已經固定,但馬達位置卻可 以轉動 360 度,所以如果位置設定不對會導致馬達角度轉錯方向,

馬達卡到機器狗本身架構使其馬達內部齒輪損壞。

ID 0 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 位置 130 110 195 120 125 195 110 125 125 195 95 125 195 95

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