解讀兩種機(jī)器視覺系統(tǒng)電路設(shè)計方案

　　電路原理系統(tǒng)框圖

　　方案一 電路圖

　　555構(gòu)成多諧振蕩電路產(chǎn)生方波信號，74LS196構(gòu)成十進(jìn)制計數(shù)器，74LS248控制七段共陰極數(shù)碼管顯示電路顯示，計數(shù)器計數(shù)滿產(chǎn)生觸發(fā)信號觸發(fā)雙JK觸發(fā)器，雙JK觸發(fā)器在觸發(fā)信號的作用下輸出發(fā)生高低電平跳變，觸發(fā)器發(fā)生信號驅(qū)動直流電機(jī)兩端壓差發(fā)生正負(fù)跳變，直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)和后退。電路中各個開關(guān)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動及轉(zhuǎn)動方向和時間。

　　方案二 電路圖

　　74LS123構(gòu)成的定時器產(chǎn)生矩形波信號，用74HC161和與非門74HC03構(gòu)成加十進(jìn)制計數(shù)器，74LS248控制七段共陰極數(shù)碼管顯示電路顯示，計數(shù)器計數(shù)滿產(chǎn)生觸發(fā)信號觸發(fā)雙JK觸發(fā)器，雙JK觸發(fā)器在觸發(fā)信號的作用下輸出發(fā)生高低電平跳變，通過直流電機(jī)驅(qū)動電路改變電機(jī)兩端電壓方向，進(jìn)而改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。電路中開關(guān)也可是電機(jī)制動，正反轉(zhuǎn)。

　　機(jī)器人行走電路工作原理

　　555構(gòu)成的多諧振蕩電路產(chǎn)生方波信號接到74LS196時鐘端觸發(fā)74LS196加計數(shù)器計數(shù)，并通過74LS248驅(qū)動七段共陰極數(shù)碼管顯示計數(shù)。加計數(shù)器計數(shù)滿十，通過74HC20與非門產(chǎn)生下降沿信號驅(qū)動雙JK觸發(fā)器使JK觸發(fā)器構(gòu)成的T‘觸發(fā)器輸出取非，從而驅(qū)動三極管構(gòu)成的開關(guān)電路，通過各個三極管的導(dǎo)通與截止來實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)兩端的壓差的正負(fù)跳變，驅(qū)動直流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)與后退。其中，通過調(diào)節(jié)四個單刀五擲開關(guān)可以改變多諧電路輸出方波周期，來調(diào)節(jié)小車的前進(jìn)與后退的時間。

　　多諧振蕩電路產(chǎn)生方波信號接入到74196時鐘端，驅(qū)動74196進(jìn)行加計數(shù)。圖中74196接成了10進(jìn)制加計數(shù)器，計數(shù)滿十時通過74HC20與非門接入到清零端進(jìn)行清零。由于計數(shù)到10時，便會立刻清零，不會在數(shù)碼管上顯示，所以此時信號很弱，不可以作為觸發(fā)信號驅(qū)動JK觸發(fā)器，JK觸發(fā)器觸發(fā)信號是計數(shù)到9時，通過74HC20輸出下降沿信號觸發(fā)。數(shù)碼顯示電路通過，74LS248驅(qū)動的七段共陰極數(shù)碼管進(jìn)行顯示。

　　該機(jī)器人行走電路基本符合經(jīng)過固定周期后自動前進(jìn)和后退，自動計時，使用5V電壓的干電池以及機(jī)器人行走的時間可調(diào)等基本要求。 （1）電機(jī)的以能耗制動的方式停止轉(zhuǎn)動：可用一電阻與電機(jī)并聯(lián)實(shí)現(xiàn)能耗制動；（2）電機(jī)速度的調(diào)節(jié)：可用滑動變阻器與電機(jī)串聯(lián)，通過改變電阻來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，不過只能定性的調(diào)，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速和多個物理量相關(guān)，因此這種方法要慎重；（3）可適當(dāng)優(yōu)化線路排布，方便擴(kuò)展。