大学生电子仿真实训、课程设计 报告bmsl.docx

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1、北京联合合大学实验（实实习、实实训）报报告课程（项项目）名名称：电电子仿真真实训学 院院：北联联大特教教院 专专 业业：计算算机应用用技术班 级级：2000900612243001 学 号：姓 名名： 成成 绩绩：20111年122月19日日一、 摘要计算机仿仿真是一一门利用用计算机机软件模模拟实际际环境进进行科学学实验的的技术。它它具有经经济、可可靠、灵灵活、安安全、实实用、可可反复使使用的优优点。它它已成为为对许多多复杂系系统（工工程、非非工程）进进行分析析、设计计、实验验、评估估的必不不可少的的手段。本次计算算机仿真真实训课课，选择择用通用用机器人人软件、竞竞赛用器器人（四四轮驱动动车）

2、进进行机器器人走迷迷宫遇到到黑色线线停止的的过程（原原题是遇遇到火源源灭火，由由于机房房内部不不能有明明火，因因此改为为遇到黑黑色线停停止），在在实际应应用中，机机器人灭灭火设备备可以很很好的帮帮助搜救救员完成成搜救任任务，提提高搜救救工作效效率。而而在科学学实验室室中，利利用机器器人走迷迷宫做研研究也很很常见。本本次通用用机器人人仿真实实训课就就是要模模拟类似似的场景景，完成成实验任任务。二、 研究方法法在实验过过程中我我们需要要用到计计算机，“通用机器人”软件，竞赛用机器人（四轮驱动车），数据传输线。我们需要要给机器器人配置置光敏传传感器，来来判断地地面的颜颜色，使使之能够够实现遇遇到黑色

3、色线停止止。还需需要配置置红外传传感器，来来判断前前方是否否有障碍碍物，使使之能够够实现自自动避障障的功能能。光敏传感感器光敏敏传感器器是最常常见的传传感器之之一。它它的敏感感波长在在可见光光波长附附近，包包括红外外线波长长和紫外外线波长长。光传传感器不不只局限限于对光光的探测测，它还还可以作作为探测测元件组组成其他他传感器器，对许许多非电电量进行行检测，只只要将这这些非电电量转换换为光信信号的变变化即可可。红外传感感器是利利用红外外辐射与与物质相相互作用用所呈现现出来的的物理效效应探测测红外辐辐射的传传感器，多多数情况况下是利利用这种种相互作作用所呈呈现出的的电学效效应。此此类探测测器可分分

4、为光子子探测器器和热敏敏感探测测器两大大类型。而而在实验验中我们们所用到到的是光光子探测测器。可以说光光敏传感感器和红红外传感感器相当当于机器器人的眼眼睛，帮帮助机器器人辨别别光线的的明暗、色色彩的变变化，以以及周围围环境的的大致信信息，比比如：前前方是否否有障碍碍物、前前方色彩彩明暗等等等。三、 方案设计计和工作作原理（1） 配置场地地打开通用用机器人人软件，标标题栏菜菜单“设置”“设设计场地地”，绘制制场地如如下图所所示：需要注意意的是，黑黑直线默默认宽度度为0.05，需需要手动动更改宽宽度为00.1。更更改方法法：选择择已画好好的黑直直线，选选择标题题栏的“窗口属属性”，弹出出对话框框，

5、选择择“元件属属性”对话框框，在“粗细”一栏将将数值更更改为00.1即即可。更更改黑直直线粗细细的目的的是增强强传感器器识别度度。然后点击击“保存”，保存存好场地地设计文文件，为为了在后后面的编编程和配配置机器器人的过过程中，不不与其它它文件发发生混淆淆，将此此实训单单独建立立一个文文件夹保保存这次次试验用用的场地地文件（.fldd）、机机器人配配置文件件（.sset）和和程序文文件（.bass）。（2） 配置机器器人标题栏菜菜单“设置”“配配置机器器人”在打开的的机器人人配置界界面中选选择“打开车车体”，在自自己的安安装目录录中选择择一个机机器人车车体，然然后为机机器人添添加红外外传感器器和

6、光敏敏传感器器，红外外传感器器于左右右侧和正正前方各各放置一一个，光光敏传感感器放置置于机器器人正前前方两端端。如下下图所示示：然后为传传感器设设置安装装端口，机机器人共共有166个双向向的I/O（输输入输出出端）口口，打开开和关闭闭不同的的I/OO（输入入输出端端）口，机机器人会会有不同同的反应应。端口口和各功功能匹配配如下：功能I/O值为0值为1左电机正正转PIN00关开左电机反反转PIN11关开右电机正正转PIN22关开右电机反反转PIN33关开调制脉冲冲PIN44关开前红外线线传感器器PIN55发现避障障没有发现现避障左红外线线传感器器PIN66发现避障障没有发现现避障右红外线线传感器

7、器PIN77发现避障障没有发现现避障左光敏传传感器PIN114浅颜色（白白色）深颜色（黑黑色）右光敏传传感器PIN115浅颜色（白白色）深颜色（黑黑色）根据上面面的表格格，我们们要为传传感器配配置“安装端端口”，配制制方法如如下：选择已配配置好的的传感器器，点击击标题栏栏“窗口属属性”选项，弹弹出对话话框“传感器器属性”，在“安装端端口”输入相相应的数数值。如如下图所所示：（3） 设计流程程图非本次实实训重点点，由于于期末考考试时卷卷面已写写过，故故不再做做累述。只只要知道道这一步步在开始始一个新新的仿真真设计的的时候必必不可少少就行了了。（4） 编写QBBasiic语言言程序代代码编写程序序

8、代码如如下：dirbb0=%1111000000dirbb1=%1111100000pinbb0=00pinbb1=00pin99=0li:if ppin114=11 annd ppin115=11 thhen iff piin5=0 tthenn rtt1if ppin55=1 theen rrt2gotoo liirt1:if ppin66=0 andd piin7=0 tthennpinbb0=%0000110001pausse 2200if ppin66=1 andd piin7=0 tthennpinbb0=%0000110001pausse 2200if ppin66=0 andd

9、 piin7=1 tthennpinbb0=%0000101110pausse 2200if ppin66=1 andd piin7=1 tthennpinbb0=%0000101110pausse 2200end ifend ifend ifend ifgotoo liirt2:if ppin66=0 andd piin7=0 tthennpinbb0=%0000101101pausse 11if ppin66=1 andd piin7=0 tthennpinbb0=%0000110001pausse 2200if ppin66=0 andd piin7=1 tthennpinbb0=%00

10、00101110pausse 2200if ppin66=1 andd piin7=1 tthennpinbb0=%0000101101pausse 11end ifend ifend ifend ifgotoo liipausse 110elseepin99=1pinbb0=00end ifgotoo lii（5） 调试机器器人所有的工工作做完完之后，我我们要对对机器人人进行“仿真”模拟，在在计算机机上尝试试运行。1. 通用机器器人软件件界面“设设置”“仿仿真设置置”“使用空空白场地地”前的勾勾选抹掉掉，然后后选择相相应的场场地和机机器人点点击“确定”2. 点击按钮钮，试运运行程序序点击试运

11、运行，如如果在运运行过程程中出现现问题，点点击“关闭”后返回回主界面面修改程程序或者者机器人人配置、场场地配置置。如果没有有问题就就可以下下传到竞竞赛机器器人（四四轮驱动动车）了了，使用用传输线线连接主主机和竞竞赛机器器人（四四轮驱动动车），确确认传输输线连接接好后，选选择主界界面“运行行”“连接接机器人人”或者点点击按钮钮，弹出出对话框框：此时打开开竞赛机机器人（四四轮驱动动车）的的开关，可可以看到到“下传”按钮变变为可点点击状态态，点击击“下传”即可将将程序传传入竞赛赛机器人人（四轮轮驱动车车），下下传成功功后，屏屏幕上出出现“程序下下传正确确”的提示示，如下下图：单击按钮钮，完成成程序下

12、下传。四、 调试和问问题分析析在做本次次实训的的过程中中出现过过三次问问题：第一次是是编好程程序代码码之后进进行“仿真”模拟，发发现竞赛赛机器人人（四轮轮驱动车车）遇到到黑色线线并不停停止，而而是直接接向前开开，检查查了程序序代码，并并没有发发现任何何问题，后后来经同同学提示示，又检检查了一一下机器器人配置置，发现现光敏传传感器安安装端口口填写错错误，修修改正确确后，程程序运行行成功。由由此总结结当“仿真”模拟出出现问题题的时候候，仅仅仅检查代代码是不不够的，它它也可能能是由于于机器人人或者场场地配置置不正确确而出现现的问题题，所以以一旦出出现错误误，优先先检查代代码（因因为这个个出错的的可能

13、性性最高），其其次还要要检查场场地文件件（.ffld）、机机器人配配置文件件（.sset）。第二次是是程序编编写之后后下传到到竞赛机机器人（四四轮驱动动车）时时，发现现竞赛机机器人（四四轮驱动动车）遇遇到障碍碍后不能能很好的的避障，转转弯幅度度过小，总总是要转转好几次次才能避避开障碍碍。这个个问题主主要是因因为程序序代码的的pauuse数数值过小小，这个个问题在在计算机机“仿真”的过程程中难以以发现，究究竟设置置pauuse的的数值为为多少比比较合适适还需要要自己不不断修改改尝试，最最终我将将pauuse数数值定到到2000，下传传到竞赛赛机器人人（四轮轮驱动车车）后发发现可以以成功避避障了。

14、第三次是是在下传传过程中中出现错错误提示示对话框框，显示示“下传失失败”，重新新检查了了一下主主机和竞竞赛机器器人（四四轮驱动动车），并并没有问问题，我我将数据据线重新新插拔了了一下，然然后再启启动竞赛赛机器人人（四轮轮驱动车车）开关关，显示示下传成成功。这这个应该该是因为为数据线线接触不不良的缘缘故产生生的问题题。所以以传输数数据的时时候要仔仔细检查查数据线线是否插插牢。五、 实验总结结（心得得体会）通过本次次实训，初初步了解解了机器器人仿真真技术的的实际运运用。在在做这个个实训的的时候，觉觉得机器器人仿真真的模拟拟性还是是非常高高的，它它可以极极大的缩缩减开发发经费以以及开发发的繁复复程度

15、，是是一项有有实用价价值的项项目。另外，在在做仿真真设计的的时候一一定要有有足够的的耐心，因因为不同同的程序序对应不不同的场场地和机机器人配配置，很很难一次次性就成成功，很很多的时时候还是是需要反反复调试试、修改改最终才才能有一一个比较较满意的的结果。往往往编程程的时候候少打一一个零或或者做机机器人配配置的时时候忘记记添加好好安装端端口号这这样的小小问题，对对机器人人最终运运行结果果的影响响都是很很大的。最后感受受比较深深的是我我们初学学者往往往都容易易忽视编编写流程程图的重重要性。其其实，现现在我们们学习的的内容还还非常浅浅，仅仅仅编写过过前进、后后退、左左右转、避避障、停停止等等等几个简简单动作作的QBBasiic代码码，尚未未加入爬爬坡、投投篮、声声控感应应等机器器人仿真真QBaasicc代码。所所以就目目前而言言，很多多同学都都是跳过过绘制流流程图的的部分，用用脑子思思考一下下直接做做QBaasicc的程序序代码，这这是一个个很不好好的习惯惯，如果果以后要要编写复复杂的QQBassic代代码，而而没有流流程图，自自己在编编写的过过程中思思路就会会出现混混乱，QQBassic代代码的修修改也会会困难得得多。所所以这也也是我们们一定要要注意的的问题。六、 参考资料料计算机仿仿真技术术讲义（第第二册）13