专利名称：新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于微型机器人的技术领域，且特别是有关于新型微电脑鼠快速探索自动控制系统。
背景技术：
微电脑鼠是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的ー种智能行走机器人，在国外已经竞赛了将近30年，由其原理可以转化为多种实际的エ业机器人，近几年内才引进国内，并逐渐成为ー个新兴的竞赛项目。微电脑鼠可以在不同“迷宮”中自动记忆和选择路径，采用相应的算法，快速地到达所设定的目的地。一只优秀的微电脑鼠必须具备良好的感知能力，有良好的行走能力，优秀的智能算法，一只完整的微电脑鼠在大体分为以 下几个部分
I)传感器传感器是微电脑鼠的眼睛，是微电脑鼠准确获取外部环境信息的依据，然后把外界信息输送到微处理器进行各种条件判断。2)电机执行电机是微电脑鼠的动カ源，它根据微处理器的指令来执行微电脑鼠在迷宮中行走时的相关动作。3)算法算法是微电脑鼠的灵魂。微电脑鼠必须采用一定的智能算法才能找到终点，才能找到一条最短的路径，在最短的时间内到达终点。4)微处理器微处理器是微电脑鼠的核心部分,是微电脑鼠的大脑。微电脑鼠所有的信息，包括墙壁信息，位置信息，角度信息和电机状态信息等都需要经过微处理器处理并做出相应的判断。微电脑鼠结合了多学科知识，对于提升在校学生的动手能力、团队协作能力和创新能力，促进学生课堂知识的消化和扩展学生的知识面都非常有帮助。另外电脑鼠走迷宮极具趣味性，容易得到学生的认同及參与，并能很好的激发和引导学生这方面的兴趣和爱好。其开展必然提升參赛者在相关领域的技术水平和应用能力，为技术创新提供平台。可以培养大批相关领域的人才，进而促进相关领域的技术发展和产业化进程。由于国内研发此机器人的単位较少，对国际规则读取水平较低，相对水平比较落后，现有技术中的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统制包含一个单片机。长时间运行发现存在着很多安全问题，包括
(1)作为微电脑鼠的眼睛采用的是超声波或者是一般的红外传感器，使得微电脑鼠在快速冲刺时对周围迷宮的判断存在一定的误判；
(2)作为微电脑鼠的执行机构采用的是步进电机，经常会遇到丢失脉冲的问题出现，导致对冲刺位置的记忆出现错误；
(3)由于采用步进电机，使得机体发热比较严重，不利于在大型复杂迷宮中快速冲刺；
(4)由于采用比较低级的算法，在迷宮当中的冲刺一般都要花费15 30秒的时间，这使得在真正的大赛中无法取胜；
(5)由于微电脑鼠在快速冲刺过程中要频繁的刹车和启动，加重了单片机的工作量，单片信号处理器无法满足微电脑鼠快速冲刺的要求；
(6)相对采用的都是ー些体积比较大的插件元器件使得微电脑鼠的体积比较庞大，无法满足快速冲刺的要求；
(7)由于受周围环境不稳定因素干扰，特别是周围一些光线的干扰，单片机控制器经常会出现异常，引起微电脑鼠失控，抗干扰能力较差；
(8)对于差速控制的微电脑鼠来说，一般要求其两个电机的控制信号要同步，但是对于単一单片机来说又很难办到，使得微电脑鼠在直道上行驶的时候就要来回的补偿，特别是对于高速冲刺吋，微电脑鼠有的时候在迷宮当中摇摆幅度较大；
(9)由于受单片机容量和算法影响，微电脑鼠对迷宮的信息没有存储，当遇到掉电情况时候所有的信息将消失，这使得整个冲刺过程无法完成。
因此，需要对现有的基于单片机控制的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统进行重新设计。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供ー种新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，解决了现有技术中抗干扰能力差的问题。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供ー种新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，，包括上位机系统和运动控制系统，所述的上位机系统和运动控制系统由处理器单元进行控制，所述的处理器单元为一双核处理器，包括单片机和LM629芯片，所述的上位机系统包括迷宫存储模块、坐标定位模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块，其中，所述的迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块由单片机控制，所述的伺服控制模块由LM629芯片控制，且单片机和LM629芯片之间实时进行数据交换和调用。在本发明ー个较佳实施例中，所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统还包括第一控制器、第二控制器、第一高速直流电机、第二高速直流电机以及微电脑鼠，所述的处理器单元发出控制信号至所述的第一控制器和第二控制器，由所述的第一控制器分别控制第二高速直流电机和第一高速直流电机，通过第一高速直流电机和第二高速直流电机的驱动信号经过信号处理器合成之后，由所述的第一高速直流电机控制微电脑鼠的速度，所述的第二高速直流电机控制微电脑鼠的方向。在本发明ー个较佳实施例中，所述的快速冲刺自动控制系统还包括电池，所述的电池为锂离子电池。在本发明ー个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括转换模块，所述的转换模块包括模拟数字转换器及数字模拟转换器。在本发明ー个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括编码器模块，所述的编码器模块用于检测微电脑鼠实际转速，判断是否符合速度要求，是否过快或过慢，并发出控制信号。在本发明ー个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括电流模块，所述的电流模块用于调整电池的供电功率达到微电脑鼠需要的范围。在本发明ー个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括速度模块，所述的速度模块与编码器模块通讯连接，当编码器模块检测微电脑鼠实际转速过快或过慢，速度模块根据编码器模块检测的结果来调节微电脑鼠实际转速。在本发明ー个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括坐标模块，所述的坐标模块用于检测微电脑鼠的坐标位置，接到控制器发出的冲刺命令后，会沿着起点开始快速向终点冲刺。在本发明ー个较佳实施例中，所述的单片机为エ业级的C8051F120。本发明的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，为了提高运算速度，保证新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的稳定性和可靠性，本发明在处理器単元的单片机中引入LM629芯片，形成基于单片机+LM629的双核处理器，此处理器単元充分考虑电池在这个系统的作用，把新型微电脑鼠快速探索自动控制系统中工作量最大的两轴伺服系统交给LM629芯片处理，充分发挥LM629芯片数据处理速度较快的特点，而迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块交给单片机控制，这样就实现了单片机与LM629芯片的分エ，把单片机从繁重的工作量中解脱出来，抗干扰能力大大增強。
图I为本发明较佳实施例的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的方框 图2为本发明较佳实施例的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的结构方框 图3为本发明较佳实施例的微电脑鼠迷宮示意 图4为微电脑鼠如进意 图5为微电脑鼠后退示意 图6为微电脑鼠右进意义 图7为微电脑鼠左退不意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。单片机自20世纪70年代末诞生至今，经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SoC三大阶段，前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高，以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要，这时Silicon Labs公司推出了 C8051F系列单片机,成为SoC的典型代表。C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用，可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点，其性能优势具体体现在以下方面基于增强的CIP-51内核，其指令集与MCS-51完全兼容，具有标准8051的组织架构，可以使用标准的803χ/805χ汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构，70%的的指令执行时间为I或2个系统时钟周期，是标准8051指令执行速度的12倍；其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等)，是目前世界上速度最快的8位单片机；增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs公司C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断ー个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率；集成了丰富的模拟资源，绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC，在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换；片内ADC的采样精度最高可达24bit，采样速率最高可达500ksps，部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC，可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接ロ ；片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理，提高了系统运行的可靠性。选用C8051F120作为本系统的中央处理器完全能够满足系统的需要。LM629芯片是National semiconductor生产的一款用于精密运动控制的专用芯片，有24脚和28脚ニ种表面安装式封装，在一个芯片内集成了数字式运动控制的全部功能，使得设计ー个快速、准确的运动控制系统的任务变得轻松、容易，它有以下特性
1)工作频率为6MHz和8MHz，工作温度范围为_40°C +85°C，使用5V电源；
2)32位的位置、速度和加速度存器； 3)8位分辨率的PWM脉宽调制输出；
4)16位可编程数字PID控制器；
5)内部的梯形速度发生器；
6)该芯片可实时修改速度、目标位置和PID控制參数；
7)实时可编程中断；可编程微分项采样间隔；
8)对增量码盘信号进行四倍频；
9)可设置于速度或位置伺服两种工作状态。上述特点使得LM629芯片特别适合伺服运动控制中。如图I所示，为本发明较佳实施例的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的方框图。本实施例中，新型微电脑鼠快速探索自动控制系统包括上位机系统和运动控制系统，所述的上位机系统和运动控制系统由处理器单元进行控制，所述的处理器单元为一双核处理器，包括单片机和LM629芯片，所述的上位机系统包括迷宫存储模块、坐标定位模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块，其中，所述的迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块由单片机控制，所述的伺服控制模块由LM629芯片控制，且单片机和LM629芯片之间实时进行数据交换和调用。请參阅图2，本发明中新型微电脑鼠快速探索自动控制系统还包括电池、第一控制器、第二控制器、第一高速直流电机、第二高速直流电机以及微电脑鼠。其中，所述的电池为锂离子电池，是ー种供电装置，为整个系统的工作提供工作电压。所述的处理器单元内置控制系统，所述的处理器单元发出控制信号至所述的第一控制器和第二控制器，由所述的第一控制器分别控制第二高速直流电机和第一高速直流电机，通过第一高速直流电机和第二高速直流电机的驱动信号经过信号处理器合成之后，由所述的第一高速直流电机控制微电脑鼠的速度，所述的第二高速直流电机控制微电脑鼠的方向。本发明为克服単一的单片机不能满足新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的稳定性和快速性的要求，舍弃了新型微电脑鼠快速探索自动控制系统所采用単一的单片机的工作模式，提供了基于单片机+LM629芯片的全新控制模式。处理器单元以LM629芯片为处理核心，实现数字信号的实时处理，把单片机从复杂的工作当中解脱出来，实现部分的信号处理算法和LM629芯片的控制逻辑，并响应中断，实现数据通信和存储实时信号。
上位机系统包括迷宫存储模块、坐标定位模块以及在线输出模块。迷宫存储模块将迷宫地图行进存储；坐标定位模用于提示微电脑鼠的位置以及位置參数设置等；在线输出模块用于提示微电脑鼠的工作状态。运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块。其中，数据存储模块为一存储器；1/0控制模块包括RS-232串行接ロ、ICE端ロ等。伺服控制模块进一歩包括转换模块、编码器模块、电流模块、速度模块以及坐标模块。其中，所述的转换模块包括模拟数字转换器(ADC，Analog to DigitalConverter)及数字模拟转换器(DAC, Digital to Analog Converter);所述的编码器模块用于检测微电脑鼠实际转速，判断是否符合速度要求，是否过快或过慢，并发出控制信号。所述的电流模块与电池和控制器、转换模块连接。转换模块根据电池和控制器的电流，判断工作功率，并把功率状况反馈至电池，电流模块用于调整电池的供电功率达到微电脑鼠需要的范围。 所述的速度模块与编码器模块通讯连接，当编码器模块检测微电脑鼠实际转速过快或过慢，速度模块根据编码器模块检测的结果来调节微电脑鼠实际转速。所述的坐标模块用于检测微电脑鼠的坐标位置，接到控制器发出的冲刺命令后，会沿着起点开始快速向终点冲刺。对于处理器单元为一双核处理器，在电源打开状态下，微电脑鼠先进入自锁状态，然后把微电脑鼠放在迷宫起始点，微电脑鼠靠前方、左右侧面蔽障传感器根据实际导航环境传输參数给处理器単元中的单片机，单片机处理后与LM629芯片通讯，然后由LM629芯片处理两个独立电机的伺服控制，并把处理数据通讯给单片机，由单片机继续处理后续的运行状态。结合以上描述，上位机系统包括迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块；运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块、I/o控制模块。其中，工作量最大的伺服控制模块交给LM629芯片控制，其余的包括上位机系统的全部模块交给单片机控制，这样就实现了单片机与LM629芯片的分エ，同时二者之间也可以进行通讯，实时进行数据交换和调用。请參阅图3至图7，本发明具体的功能实现如下
1)在微电脑鼠未接到探索命令之前，它一般会在起点坐标(0，0)等待控制器发出的探索命令，一旦接到任务后，会沿着起点开始向终点(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)探索；
2)微电脑鼠放在起点坐标(0，0)，接到任务后其前方的传感器SI、S6和会对前方的环境进行判断，确定有没有挡墙进入运动范围，如存在挡墙将向单片机发出中断请求，单片机会对中断做第一时间响应，然后禁止控制左右轮的LM629工作，封锁微电脑鼠的电机X和电机Y的PWM驱动信号，使其静止在原地，然后二次判断迷宫确定前方信息，防止信息误判；
3)在微电脑鼠沿着Y轴向前运动，在任何一个方格的中心如果确定没有挡墙进入前方的运动范围，则微电脑鼠将存储其坐标(X，Y)，并把向前运动一格的位置參数、速度參数以及加速度參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机向前运动，当到达设定目标时，将更新其坐标为(X，Y+1)，在Y+l〈15的前提下，判断其坐标是不是(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)其中的ー个，如果不是将继续更新其坐标，如果是的话通知控制器已经搜索到目标，然后置返航探索标志为1，微电脑鼠准备返程探索；
4)在微电脑鼠沿着Y轴向前运动过程中如果有挡墙进入前方的运动范围，并且此时左右的传感器S2、S3、S4、S5判断左右都有挡墙时，微电脑鼠将存储此时坐标(X，Y)，根据传感器SI和S6的反馈计算出向前运动停车的位置參数、速度參数以及加速度參数，并把这些參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机停车，然后微电脑鼠原地调转180度，然后沿着Y轴反向运动，在其Y轴反向运动过程中，把向前运动一格的位置參数、速度參数以及加速度參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机向Y轴反向运动，当到达设定目标时，将更新其坐标为(X，Y-I )，在确定Y-DO的前提下，判断其坐标是不是(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)其中的ー个，如果不是将继续更新其坐标，如果是的话通知控制器已经搜索到目标，然后置返航探索标志为1，微电脑鼠准备返程探索；
5)在微电脑鼠沿着Y轴向前运动过程中如果有挡墙进入前方的运动范围，并且此时左右的传感器S2、S3、S4、S5判断左方有挡墙时，微电脑鼠将存储此时坐标(X，Y)，根据传感 器SI和S6的反馈计算出向前运动停止在迷宮方格中心的位置參数、速度參数以及加速度參数，并把这些參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机运动到迷宫方格的中心位置，然后原地向右调转90度，然后沿着X轴正向运动，在其沿着X轴正向运动过程中，把向前运动一格的位置參数、速度參数以及加速度參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机向X轴正向运动，当到达设定目标时，将更新其坐标为(Χ+1，Y)，在Χ+Κ15的前提下，判断其坐标是不是(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)其中的ー个，如果不是将继续更新其坐标，如果是的话通知控制器已经搜索到目标，然后置返航探索标志为1，微电脑鼠准备返程探索；
6)在微电脑鼠沿着Y轴向前运动过程中如果有挡墙进入前方的运动范围，并且此时左右的传感器S2、S3、S4、S5判断右方有挡墙时，微电脑鼠将存储此时坐标(X，Y)，根据传感器SI和S6的反馈计算出向前运动停止在迷宮方格中心的位置參数、速度參数以及加速度參数，并把这些參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机运动到迷宫方格的中心位置，然后原地向左调转90度，然后沿着X轴反向运动，在其沿着X轴反向运动过程中，把向前运动一格的位置參数、速度參数以及加速度參数通过单片机传输给控制左右轮的LM629芯片，LM629芯片内部的梯形运动发生器会根据这些參数生成驱动左右轮的PWM波形，控制左右轮的电机向X轴反向运动，当到达设定目标时，将更新其坐标为(Χ-1，Y)，在确定X-DO的前提下，判断其坐标是不是(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)其中的ー个，如果不是将继续更新其坐标，如果是的话通知控制器已经搜索到目标，然后置返航探索标志为1，微电脑鼠准备返程探索；
7)当微电脑鼠到达(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)准备返程探索时，控制器会调出其已经存储的迷宮，然后根据快速迷宮算法计算出可能存在的最佳路径，然后返程开始进入其中认为最优的一条。
8)在微电脑鼠进入迷宫正常返航运行时，并其导航的传感器S1、S2、S3、S4、S5、S6将工作，并把反射回来的光电信号送给单片机，经单片机判断后送给LM629芯片，由LM629芯片运算后与单片机进行通讯，然后由控制器送控制信号给导航的第一高速直流电机和第ニ高速直流电机进行确定如果进入已经搜索的区域将进行快速前进，如果是未知返回区域则采用正常速度捜索，并时刻更新其坐标(X，Y)，并判断其坐标是不是(0，0)，如果是的话置返航探索标志为O,微电脑鼠进入冲刺阶段,并置冲刺标志为I ;
9)为了能够实现微电脑鼠准确的坐标计算功能，本发明在第一高速直流电机和第二高速直流电机的X轴和Y轴上加入了 512线的光码盘，时刻对微电脑鼠运行的距离进行计算并根据迷宫挡墙和柱子对传感器反馈信息不同的特点引入了补偿，使得微电脑鼠的坐标计算不会出现错误，为微电脑鼠的快速冲刺奠定了基础。其中，先由单片机根据外围位置信号生成要运动物体的位置、速度和加速度预设置參数，然后把这些參数传输给LM629芯片，LM629芯片根据这些參数做闭环控制；单片机可以根据机器人外围运行情况适时调整LM629芯片的PID參数，实现分段P、H)、PID控制和 非线性PID控制，PID參数的调整是由单片机完成的，适时性不好；对于多轴电机伺服控制来说要使用多片LM629芯片得控制器比较复杂，而且同步控制实现也比较困难；由于由单片机參与伺服控制，使得控制速度并不是很快，但是相对于单片机控制有所増加，一般只适用于中低速运行。综上所述的，本发明掲示的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，为了提高运算速度，保证新型微电脑鼠快速探索自动控制系统的稳定性和可靠性，本发明在处理器単元的单片机中引入LM629芯片，形成基于单片机+LM629的双核处理器，此处理器単元充分考虑电池在这个系统的作用，把新型微电脑鼠快速探索自动控制系统中工作量最大的两轴伺服系统交给LM629芯片处理，充分发挥LM629芯片数据处理速度较快的特点，而迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块交给单片机控制，这样就实现了单片机与LM629芯片的分エ，把单片机从繁重的工作量中解脱出来，抗干扰能力大大增强。本发明新型微电脑鼠快速探索自动控制系统具有的有益效果是
1:在运动过程中，充分考虑了电池在这个系统中的作用，基于单片机+LM629控制器时刻都在对微电脑鼠的运行状态进行监测和运算，避免了大电流的产生，所以从根本上解决了大电流对锂离子电池的冲击，避免了由于大电流放电而引起的锂离子电池过度老化现象的发生；
2:由LM629芯片处理微电脑鼠的两只电机的独立伺服控制，使得控制比较简单，大大提高了运算速度，解决了单片机软件运行较慢的瓶颈，缩短了开发周期短，并且程序可移植能力强；
3:本发明基本实现全贴片元器件材料，实现了单板控制，不仅节省了控制板占用空间，而且还实现了微电脑鼠的速度大小和方向的独立控制，有利于提高微电脑鼠的稳定性和动态性能。 4 为了提高运算速度和精度，本微电脑鼠采用了国际上使用最多的红外传感器0PE5594A，使得运算精度大大提高，防止了微电脑鼠在迷宮当中的摇摆；
5 由于本控制器采用LM629芯片处理大量的数据与算法，并充分考虑了周围的干扰源，并把单片机从繁重的工作量中解脱出来，抗干扰能力大大增強。6 :为了更好的保护电池，当系统在探索过程中遇到低压时，微电脑鼠上的低压报警传感器会自动开启，并限制放电电 流，保证微电脑鼠可以完成整个探索，在探索完成回到起点时，会自动锁死在当前位置，并记录下迷宫信息，提示更换电池；
7:在微电脑鼠运行过程中，控制器会对第一高速直流电机和第二高速直流电机的转矩进行在线辨识并利用电机カ矩与电流的关系进行补偿，減少了电机转矩抖动对微电脑鼠快速探索的影响；
8:由于微电脑鼠的速度和方向独立控制，使得微电脑鼠更容易实现前进、倒退、左转和右转各个方向的运动；
9由于具有存储功能，这使得微电脑鼠掉电后可以轻易的调取已经探索好的迷宮信息，使二次探索的时间和路径大大降低；
10LM629的PID控制及运动控制类指令采用双缓冲结构，数据首先写入主寄存器，只有在写入相关命令后主寄存器的数据才能进ー步装入工作寄存器，这样很容易实现左右轮的同步，使得左右轮具有良好的同步性；
11:由于采用的单片机是エ业级的C8051F120，在满足实用性的同时，其内核就是传统的8051的内核，使得编程者可以很好的二次开发。以上所述的仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，包括上位机系统和运动控制系统，所述的上位机系统和运动控制系统由处理器单元进行控制，所述的处理器单元为一双核处理器，包括单片机和LM629芯片，所述的上位机系统包括迷宫存储模块、坐标定位模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块，其中，所述的迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块由单片机控制，所述的伺服控制模块由LM629芯片控制，且单片机和LM629芯片之间实时进行数据交换和调用。
2.根据权利要求I所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统还包括第一控制器、第二控制器、第一高速直流电机、第二高速直流电机以及微电脑鼠，所述的处理器单元发出控制信号至所述的第一控制器和第二控制器，由所述的第一控制器分别控制第二高速直流电机和第一高速直流电机，通过第一高速直流电机和第二高速直流电机的驱动信号经过信号处理器合成之后，由所述的第一高速直流电机控制微电脑鼠的速度，所述的第二高速直流电机控制微电脑鼠的方向。
3.根据权利要求I所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的快速冲刺自动控制系统还包括电池，所述的电池为锂离子电池。
4.根据权利要求2所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的伺服控制模块还包括转换模块，所述的转换模块包括模拟数字转换器及数字模拟转换器。
5.根据权利要求2所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的伺服控制模块还包括编码器模块，所述的编码器模块用于检测微电脑鼠实际转速，判断是否符合速度要求，是否过快或过慢，并发出控制信号。
6.根据权利要求3所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的伺服控制模块还包括电流模块，所述的电流模块用于调整电池的供电功率达到微电脑鼠需要的范围。
7.根据权利要求5所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的伺服控制模块还包括速度模块，所述的速度模块与编码器模块通讯连接，当编码器模块检测微电脑鼠实际转速过快或过慢，速度模块根据编码器模块检测的结果来调节微电脑鼠实际转速。
8.根据权利要求2所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的伺服控制模块还包括坐标模块，所述的坐标模块用于检测微电脑鼠的坐标位置，接到控制器发出的冲刺命令后，会沿着起点开始快速向终点冲刺。
9.根据权利要求I所述的新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，其特征在于，所述的单片机为工业级的C8051F120。
全文摘要
本发明公开了一种新型微电脑鼠快速探索自动控制系统，包括上位机系统和运动控制系统，所述的上位机系统和运动控制系统由处理器单元进行控制，所述的处理器单元为一双核处理器，包括单片机和LM629芯片，所述的上位机系统包括迷宫存储模块、坐标定位模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块，其中，所述的迷宫存储模块、坐标定位模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块由单片机控制，所述的伺服控制模块由LM629芯片控制，且单片机和LM629芯片之间实时进行数据交换和调用。本发明在形成基于单片机+LM629的双核处理器，把单片机从繁重的工作量中解脱出来，抗干扰能力大大增强。
文档编号G05D27/02GK102841618SQ201210353958
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者张好明, 王应海, 贡亚丽 申请人:苏州工业园区职业技术学院