商店迎宾机器人电路设计.docx

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1、I崔显学院工商学的Wuhan Polytechnic University Industrial &Commercial College本科毕业论文（设计）姓名:学号：班级：年级:专业：系部:指导教师:完成时间:商店迎宾机器人电路设计常纪玉0830*20502班08级通信工程信息工程系赵庆（硕士）2012年04月27日作者声明.本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德。学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归武汉工业学院

2、工商学院所有。特此声明作者专业：通信工程作者学号：11111*0205作者签名：xxx2111年04月27日商店迎宾机器人电路设计XxxStore robot usher engineering designChang Jiyu2012年04月27日摘 要关键词：Abstractwith the development of social economy, urban traffic has drawn growingattention. The traffic light control system has gradually become the most importantpart o

3、f the urban traffic monitors and command system. At the present stage, however,several problems abound in the traffic light control system.To solve these problems, this paper adds north-south and east-west Drivinglamps to the traditional intersection traffic lights to control traffic. To realize the

4、control demands above, the paper firstly illustrates the characteristics applicationstructure and principles of the Programmable Logic Controller (PLC). Then the authorintroduces the specific characteristics and directions of the soft war S7-200STEP7-Micro/WIN3.2, and the realization of the design o

5、f driving lamps with thesoftware. Finally, the author realizes the program by S7-200.The realization of the design clears the traditional traffic light. The addition ofnorth-south and east-west Driving lamps is more favorable to remind driving safelyand thus the traffic can be efficiently controlled

6、 with obvious effects on relievingtraffic flow, improving traffic capacity and decreasing traffic accidents-Keywords：在竞争日益激烈的今天，各行各业为提高竞争力，纷纷推出了各种新、奇的事物来吸引消费者。经过长时间的市场调查，发现各种商场、宾馆、舞厅等场所其门口都站有一排或两排迎宾小姐，这种迎宾方式不但耗费了大量的物力资源，而且由于现在人力成本的不断的增加,这样就大大增加了企业的生产成本，此外还会由于服务人员长时间的从事单调重复的工作,造成对工作的热情锐减,从而影响服务质量。针对这

7、一现象我决定开发设计一套自动电子迎宾机器人装置，虽然现在市场上使用的自动电子迎宾运用了人体感应检测和语音输出来实现的，但是这种产品没有进出识别功能，人性化程度比较低，不能全方位的体现人的服务特点。市场上至今还未出现这种比较完善的自动电子迎宾机器人产品。相比之下，自动电子迎宾机器人体现出强大的优越性,现在所开发的这套电子迎宾机器人装置，不但成本低廉,而且工作性能稳定,还能为消费者提供感官上的人性化服务。本文综合考虑了降低成本与功能灵活性方面的要求，利用红外检测电路，判断单元，加减计数器和语音模块，再加上必要地辅助电路和电源，就构成了简单实用，成本低廉和控制灵活的迎宾机器人。本电路可安装在商场，宾

8、馆和舞厅等营业场所的门口，利用红外检测技术自动识别顾客的进出并加以语音提示。用该装置来代替迎宾小姐，不仅经济，而旦十分有趣。2机器人的发展及现状机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业，机器人技术是一种是以自动化技术和计算机技术为主体、有机融合各种现代信息技术的系统集成和应用。经过半个多世纪的发展,机器人技术在工业生产领域得到了广泛的应用，极大地提升了生产品质并成功解放了劳动力资源。作为高技术领域中重要的前沿技术之一，机器技术具有前瞻性、先导性的特点，对学术研究、产业升级、培养创新意识、保障国家安全、引领未来经济社会

9、的发展有着十分重要的作用。目前，相关领域的技术突破，从根本上为提升机器人技术的学术研究提供了必要的支持，为机器人的应用范围拓宽了道路，已涵盖国防、航空航天、工业生产、服务、老人康复、教育甚至普通家庭生活，一场新的机器人技术研究高潮和发展契机业已到来。美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向，代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前，日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外，还注重中间件的研制。然而，近年来日本基本上在做模仿性的工作，突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面，一直保持着世界领先地位。在国外，应用于制造业的机器人取得了较显著进展，已成为一种标准设备而得到工业界广泛应用

10、，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。如德国的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。据专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，2002年至2004年，世界机器人市场年增长率平均在10%左右,2005年达到创纪录的30%, 2007年全球机器人实际安装量达到650万台，机器人安装量比2006年增加3%,达到了 114365台。据统计，近年来全球机器人行业发展迅速，2008年全球机器人行业总销售量比2006年增长25%。而无论在使用、生产还是出口方面，日本一直是全球领先者，目前日

11、本已经有130余家专业的机器人制造商。我国的机器人产品生产企业比较少，目前沈阳新松机器人股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司和北京机械工业自动化研究所工程中心是三家主要生产基地，每家企业年产值相比国外企业仍有较大的差距，其中还包括一些机器人外围产品，没有形成规模化生产，规模经济并不突出。由于机器人在研制、设计和试验过程中，经常需要对其运动学、动力学性能进行分析以及进行轨迹规划设计，而机器人又是多自由度、多连杆空间机构，其运动学和动力学问题十分复杂，计算难度和计算量都很大。若将机械手作为仿真对象，运用计的障碍避让和碰撞干涉等诸多问题进行模拟仿真，这样就可以很好地解决研发机器人过程中出现

12、的问题，也能极大的促进我国机器人技术的发展。目前，国外生产的电子自动报警器和迎宾器大多数采用的是新日本无线电公司生产的集成红外接收器，国内采用的红外线接收解调专用集成电路，这种电路接收比较准确可靠,是未来发展研究的方向。红外线控制电子礼仪语音器代替迎宾小姐是将来宾馆、饭店、商场等门口非常受欢迎的一种装置。迎宾机器人是集语音识别技术和智能运动技术于一身的高科技展品，该机器人为仿人型，身高、体形、表情等都力争逼真，亲切、可爱、美丽、大方、栩栩如生，给人以真切之感，体现人性化。3任务分析及方案确定3.1 设计要求：能判断顾客进门与出门，在有顾客进出门时会出现语音提示。 能实时统计来访人数及当前店内人

13、数，并用数码管显示出来。3.2 设计方案：3.2.1 方案论证：方案一：红外检测电路采用红外产生发射电路和红外接收电路A和红外接收电路B实现，通过单片机来控制处理电平变化的先后顺序，来实现判断单元的作用，数据显示用加减计数器，译码器和七段数码管来实现。方案二：红外检测电路采用红外发射接收芯片来实现，判断电路利用JK触发器来实现，数据显示采用加减计数器，译码器和七段数码管来实现。通过分析问题和初步的整体思考，采用方案二。方案一中的红外产生发射和红外接收无法仿真，方案二采用的红外发射接收芯片能到到仿真效果，并通过JK触发器来控制出路电平的变化，思维清晰。采用方案二来实现该电路需要以下儿个模块来实现

14、：红外检测电路，判断电路模块,加法计数及加减计数模块，数据显示以及语音模块。红外检测电路模块用两个红外发射接收芯片IRLINK来实现，判断电路模块用两个JK触发器来实现，其中通过脉冲开关给出脉冲信号，以使JK触发器触发。计数模块用加减可逆计数器74LS192来实现，并通过7448和七段数码管显示数字。其中设计思路如图3.1所示：个个个个个个图3.13.3 电路所需元件及元件功能介绍3. 3.1电路所需元件介绍经过考虑，实验所需元件如下：74LS192 （加减计数器） 474LS112 （双 JK 触发器） 27448（译码器）4IRLINK （红外发射接收芯片）27SEG-COM-CATHOD

15、E （七段数码管）47417 （二极管6Button (脉冲开光)2个3. 3.2电路所需元件的功能介绍74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。引脚功能及逻辑符号如图3.1所示。JK触发器的状态方程为：Qn+, =JQn+ KQnQSd J CP K Rd16 15 14 13 12 11 10 9Vcc IRd 2Rd 2CP 2K 2J 2Sd 2Q)74LS1121CP IK 1J 1Sd 1Q 1 20 GND1 2345678图3.2 (74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号)下降沿触发JK触发器的功能如图3.2所示:输入输出SDRdCPJKQn+1Qn+101