該移動音樂機器人以英飛淩16 位單片機XE162FN 處理器為核心，英飛淩開發的16/32 位微控製器具有高度係統集成、無需外設附加器件及相關軟件開銷、提供係統安全和故障保護機製等功能。藍牙是一種全球開放性的
、低成本的無線通信規範。另外，由於藍牙具有傳輸距離遠，抗幹擾能力強、功耗低、傳輸速率高的優點，設計采用了藍牙無線通信技術
，設計主體為一輪式移動小車機器人，擁有跟隨主人行走

、播放音樂、遙控運行、彩cai燈deng隨sui拍pai手shou頻pin率lv閃shan爍shuo以yi及ji家jia庭ting安an防fang等deng多duo項xiang功gong能neng。機ji器qi人ren的de移yi動dong采cai用yong驅qu動dong直zhi流liu電dian機ji帶dai動dong輪lun子zi轉zhuan動dong實shi現xian，跟gen隨sui主zhu人ren行xing走zou的de功gong能neng由you紅hong外wai發fa射she與yu接jie收shou來lai判pan斷duan主zhu人ren手shou中zhong的de手shou持chi設she備bei和he移yi動dong音yin樂le機ji器qi人ren之zhi間jian的de方fang位wei
，進jin而er驅qu動dong機ji器qi人ren跟gen隨sui主zhu人ren行xing走zou。

　　

無線遙控運行由藍牙通信實現。在安防功能上
，該移動音樂機器人配備了典型的用於檢測火災的煙霧傳感器，並且如果檢測到有煙霧或者煤氣泄露時，本地聲音報警以及通過 GSM 無線網絡控製短信發送模塊發送報警短信給指定的手機號碼。GSM 網絡是在蜂窩係統的基礎上發展而來的一種無線數字網絡標準，具有網絡容量大、業務種類齊全、信號穩定性強、具有較高的保密性和安全性以及靈活的切換處理和自動漫遊功能等眾多優點。在手持設備的設計上，配備了一塊320*240 的觸摸屏以實現直觀方便的無按鍵遙控控製，以及一個加速度傳感器感知傾斜角度從而控製機器人運動。

　　

　　

係(xi)統(tong)的(de)智(zhi)能(neng)跟(gen)隨(sui)功(gong)能(neng)是(shi)通(tong)過(guo)紅(hong)外(wai)實(shi)現(xian)的(de)，音(yin)樂(le)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)的(de)紅(hong)外(wai)接(jie)收(shou)器(qi)感(gan)知(zhi)到(dao)紅(hong)外(wai)線(xian)時(shi)，會(hui)追(zhui)蹤(zong)紅(hong)外(wai)發(fa)射(she)源(yuan)，感(gan)知(zhi)不(bu)到(dao)時(shi)，會(hui)原(yuan)地(di)旋(xuan)轉(zhuan)重(zhong)新(xin)搜(sou)索(suo)紅(hong)外(wai)發(fa)射(she)源(yuan)，直(zhi)至(zhi) 重新 定位方向。紅外發射源是由10 個紅外發射管組成，將10 gehongwaifasheguanjunyunbaifangzaiyigeqiutibiaomian
，shidehongwaifasheyuankeyixiangsimianbafangfushehongwaixian
，baozhengyinlejiqirengengjiakuaisuzhunquedixunzhaodaohongwaifasheyuan。hongwaifasheguanfashedezaibopin 率為38 kHz 占空比為50%的方波。紅外的發射和接收電路如圖1所示，10.0 連接一個普通I/O 引腳，控製紅外線的通斷，即接通4 ms，然後關斷11 ms，反複進行接通與關斷。 連接一路PWM 方波，方波的頻率是38 kHz.一共有10 路紅外發射管。

　　

紅外接收裝置采用2 個紅外接收器1838，分別安裝在音樂機器人的頭部和尾部。兩個接收器的輸出引腳分別連接單片機的10.2 和10.7 引腳。紅外接收器1838 對38 kHz 頻率的紅外線敏感，所以紅外接收器1838 可以檢測到紅外發射源的方位
，從而驅動電機向外發射源的方向前進。

圖1智能跟隨紅外發送接收電路

　　

　　

拍pai手shou彩cai燈deng功gong能neng的de實shi現xian主zhu要yao分fen為wei拍pai手shou信xin號hao的de捕bu獲huo和he彩cai燈deng的de旋xuan轉zhuan點dian亮liang
，彩cai燈deng的de旋xuan轉zhuan點dian亮liang較jiao為wei簡jian單dan，但dan拍pai手shou信xin號hao捕bu獲huo上shang由you於yu拍pai手shou產chan生sheng的de信xin號hao不bu是shi標biao準zhun的de階jie躍yue信xin號hao，當dang用yong示shi波bo器qi進jin行xing波bo形xing的de觀guan察cha時shi，實shi際ji上shang波bo形xing在zai上shang升sheng沿yan和he下xia降jiang沿yan的de地di方fang出chu現xian比bi較jiao多duo的de毛mao刺ci，也ye就jiu是shi說shuo一yi次ci拍pai手shou信xin號hao產chan生sheng了le多duo次ci階jie躍yue信xin號hao。如ru果guo單dan片pian機ji記ji錄lu2 次ci上shang升sheng沿yan的de時shi間jian間jian隔ge時shi，由you於yu毛mao刺ci的de存cun在zai，使shi得de單dan片pian機ji錯cuo誤wu的de將jiang毛mao刺ci當dang做zuo上shang升sheng沿yan而er捕bu捉zhuo，造zao成cheng兩liang次ci上shang升sheng沿yan的de時shi間jian間jian隔ge的de變bian小xiao。解jie決jue的de辦ban法fa是shi利li用yong包bao絡luo檢jian測ce電dian路lu進jin行xing包bao絡luo檢jian測ce，再zai通tong過guo電dian壓ya比bi較jiao器qi選xuan取qu合he適shi的de比bi較jiao電dian壓ya值zhi，從cong而er產chan生sheng比bi較jiao理li想xiang的de階jie躍yue信xin號hao，即ji一yi次ci拍pai手shou產chan生sheng一yi次ci階jie躍yue信xin號hao。

　　

電路利用麥克風采集聲音信號
，然後利用LM324對采集來的信號進行比例放大
，放大的比例為100 倍，然後接過兩個1N5819 和一個104 獨石電容進行包絡線檢測
，最後利用LM358作為電壓比較器，利用1 K 電阻和880Ω電阻分壓獲得比較電壓值，其電路如圖2 所示。機器人的移動采用驅動直流電機帶動輪子轉動實現，即控製直流電機的正反轉和速度，係統直流電機驅動芯片采用SGS 公司的L298N，內部有4 通道邏輯驅動電路。用三極管組成H 型平衡橋，驅動功率大，驅動能力強。同時H 型PWM 電路工作在晶體管的飽和狀態與截止狀態，具有非常高的效率。

 

 

圖2 拍手信號捕獲電路

　　

　　

電機的轉速取決於3 個因素：負載、dianyahedianliu。duiyuyigegeidingdefuzai，keyitongguomaichongkuandutiaozhidefangfalaishidianjibaochiwendingdesudu。tongguogaibianshijiazaizhiliudianjishangdemaichongkuandu，keyizengjiahuojianxiaodianjidezhuansu。tiaozhengmaichongkuandu，jigaibianzhankongbi
，tiaozhengdianjidesudu。qudongbancaiyong6 個高速光耦6N137實現驅動電路與邏輯電路的隔離，這樣可以有效地避免驅動電路與邏輯電路之間的相互幹擾。驅動板的電路原理圖如圖3所示。

圖3 直流電機驅動電路

　　

通過軟件編程可以自由改變單片機兩路PWM脈衝信號的占空比，電機的A 端連接PWM 脈衝信號
，電機的B 端連接單片機的一個I/O 引腳。當這個I/O 引腳置1 時，電流從電機的B 端流向電機的A 端;當這個I/O 引腳置0 時

，電流從電機的A 端流向電機的B 端
，這樣電機就可以改變電機旋轉方向

，同時控製PWM 脈衝信號的占空比值還可以改變電機旋轉速度，實現轉向和轉速的控製。