基于ATMEGA48单片机的灭火机器人设计/ATMEL AVR单片


 基于AVR单片机的简易灭火机器人设计
 
    采用性价比较高的AVR单片机ATmega48作为控制器,设计了一款简易的灭火机器人模型。

   单片机一般都有内部ROM/EEPROM/Flash供用户存放程序。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序,大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节,以保护单片机片内程序。如果在编程时单片机加密锁定位被使能(锁定),就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序,这就是所谓拷贝保护或者说锁定功能。事实上,这样的保护措施很脆弱,很容易被破解。安恩迪电子已成功突破ATMEL多个系列AVR单片机解密及多个疑难系列单片机解密,联系电话:010-57436213   手机:15313166207   QQ:2424720092  详情http://www.a-n-d-ic.com/
 
   近年来,随着石化等基础工业的飞速发展,在生产过程中的易燃易爆和剧毒化学制品的使用急剧增长,由于设备和管理方面的原因,导致化学危险品和放射性物质泄漏、燃烧爆炸的事故增多。消防机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察。它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力,对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。
 
ATMEGA48单片机特点:
高性能,低功耗的AVR
8位微控制器
先进的RISC结构
- 131条指令 - 绝大多数为单时钟周期执行
- 32 ×8通用工作寄存器
- 全静态工作
- 高达20 MIPS的吞吐量在20 MHz
- 片上2周期乘法器
非易失性程序和数据存储器
- 4/8/16K字节在系统可编程的Flash 
耐力: 10,000写/擦除周期
- 可选引导具有独立锁定位的代码段
在系统编程的片上引导程序
真正的同时读 - 写操作
- 256/512/512字节的EEPROM 
耐力:100,000写/擦除周期
- 512/1K/1K字节内部SRAM 
- 编程软件安全锁
外设特点
- 两个8位定时器/计数器具有独立预分频器和比较模式
- 1个16位定时器/计数器具有独立预分频器,比较模式,捕获
模式
- 具有独立振荡器的实时计数器
- 6个PWM通道
- 8通道10位ADC TQFP与MLF封装
- 6通道10位ADC , PDIP封装
- 可编程的串行USART
- 主/从串行接口SPI
- 面向字节的两线串行接口
- 独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
- 片上模拟比较器
- 中断和唤醒引脚电平变化
单片机的特殊功能
- 上电复位和可编程欠压检测
- 内部校准振荡器
- 外部和内部中断源
- 五种休眠模式:空闲模式,ADC降噪,省电,掉电,
待机
I / O和封装
- 23个可编程I / O线
- 28引脚PDIP, 32引脚TQFP封装和32引脚MLF封装
工作电压:
- 1.8 - 5.5V ATmega48V/88V/168V中
- 2.7 - 5.5V ATmega48/88/168的
温度范围:
- 40°C至85°C
速度等级:
- ATmega48V/88V/168V : 0 - 4 MHz@1.8 - 5.5V, 0 - 10 MHz@2.7 - 5.5V
- ATmega48/88/168的: 0 - 10 MHz@2.7 - 5.5V , 0 - 20 MHz@4.5 - 5.5V
低功耗
- 主动模式:
1兆赫,1.8V : 240A
32千赫, 1.8V : 15A (包括振荡器)
- 掉电模式:
在1.8V 0.1A

   机器人的控制器
 
   控制器是机器人的“大脑”,是机器人的核心部分,其主要功能有:①机器人行动的规划,使机器人有序的工作;②了解工作环境,采集和存储工作现场的信息,并进行火灾情况的判断和分析;③与外界进行信息的交互。
 
   针对本设计选择控制器的问题,综合比较了51单片机与AVR单片机,由于AVR单片机具有编程灵活,使用C语言编程更容易,并自带PWM功能,支持ISP功能,而且中断源比较多。相比较而言51单片机抗干扰性能差,需要外围电路复杂,没有自带的PWM和AD功能,而且中断源少。综合这些特点及本设计的控制要求和设计思路,最终选择AVR单片机ATmega48作为控制器。

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