该移动音乐机器人以英飞凌16 位单片机XE162FN 处理器为中心，英飞凌开发的16/32 位微操控器具有高度体系集成、无需外设附加器材及相关软件开支、供给体系安全和毛病维护机制等功用。蓝牙是一种全球开放性的、低成本的无线通讯规范。别的，因为蓝牙具有传输距离远，抗搅扰能力强、功耗低、传输速率高的长处，规划选用了蓝牙无线通讯技能，规划主体为一轮式移动小车机器人，具有跟从主人行走、播映音乐、遥控运转、彩灯随拍手频率闪耀以及家庭安防等多项功用。机器人的移动选用驱动直流电机带动轮子滚动完成，跟从主人行走的功用由红外发射与接纳来判别主人手中的手持设备和移动音乐机器人之间的方位，然后驱动机器人跟从主人行走。
无线遥控运转由蓝牙通讯完成。在安防功用上，该移动音乐机器人装备了典型的用于检测火灾的烟雾传感器
，而且假如检测到有烟雾或许煤气走漏时，本地声响报警以及经过 GSM 无线网络操控短信发送模块发送报警短信给指定的手机号码。GSM 网络是在蜂窝体系的基础上开展而来的一种无线数字网络规范，具有网络容量大、事务品种完全、信号稳定性强、具有较高的保密性和安全性以及灵敏的切换处理和主动周游功用等很多长处。在手持设备的规划上，装备了一块320*240 的触摸屏以完成直观便利的无按键遥控操控，以及一个加速度传感器感知歪斜视点然后操控机器人运动。
接纳电路
体系的智能跟从功用是经过红外完成的，音乐机器人上的红外接纳器感知到红外线时，会追寻红外发射源，感知不届时，会原地旋转从头查找红外发射源，直至 从头 定位方向。红外发射源是由10 个红外发射管组成，将10 个红外发射管均匀摆放在一个球体外表，使得红外发射源能够向五湖四海辐射红外线，确保音乐机器人愈加快速精确地寻找到红外发射源。红外发射管发射的载波频 率为38 kHz 占空比为50%的方波。红外的发射和接纳电路如图1所示，10.0 衔接一个一般I/O 引脚，操控红外线的通断，即接通4 ms，然后关断11 ms，重复进行接通与关断。 衔接一路PWM 方波，方波的频率是38 kHz.一共有10 路红外发射管。
红外接纳设备选用2 个红外接纳器1838，别离安装在音乐机器人的头部和尾部。两个接纳器的输出引脚别离衔接单片机的10.2 和10.7 引脚。红外接纳器1838 对38 kHz 频率的红外线灵敏，所以红外接纳器1838 能够检测到红外发射源的方位，然后驱动电机向外发射源的方向行进。
图1智能跟从红外发送接纳电路
拍手信号捕获电路规划
拍手彩灯功用的完成首要分为拍手信号的捕获和彩灯的旋转点亮，彩灯的旋转点亮较为简略，但拍手信号捕获上因为拍手发生的信号不是规范的阶跃信号，当用示波器进行波形的调查时，实际上波形在上升沿和下降沿的当地呈现比较多的毛刺，也就是说一次拍手信号发生了屡次阶跃信号。假如单片机记载2 次上升沿的时刻距离时，因为毛刺的存在，使得单片机过错的将毛刺作为上升沿而捕捉，形成两次上升沿的时刻距离的变小。处理的办法是使用包络检测电路进行包络检测，再经过电压比较器选取适宜的比较电压值，然后发生比较抱负的阶跃信号，即一次拍手发生一次阶跃信号。
电路使用麦克风收集声响信号，然后使用LM324 对收集来的信号进行份额扩大，扩大的份额为100 倍，然后接过两个1N5819 和一个104 独石%&&&&&%进行包络线检测，最终使用LM358 作为电压比较器，使用1 K 电阻和880Ω电阻分压取得比较电压值，其电路如图2 所示。机器人的移动选用驱动直流电机带动轮子滚动完成，即操控直流电机的正回转和速度，体系直流电机驱动芯片选用SGS 公司的L298N，内部有4 通道逻辑驱动电路。用三极管组成H 型平衡桥，驱动功率大，驱动能力强。一起H 型PWM 电路作业在晶体管的饱和状况与截止状况，具有十分高的功率。
图2 拍手信号捕获电路
直流电机驱动电路规划
电机的转速取决于3 个要素：负载、电压和电流。关于一个给定的负载，能够经过脉冲宽度调制的办法来使电机保持稳定的速度。经过改动施加在直流电机上的脉冲宽度，能够添加或减小电机的转速。调整脉冲宽度，即改动占空比，调整电机的速度。驱动板选用6 个高速光耦6N137 完成驱动电路与逻辑电路的阻隔，这样能够有效地防止驱动电路与逻辑电路之间的彼此搅扰。驱动板的电路原理图如图3所示。
图3 直流电机驱动电路
经过软件编程能够自在改动单片机两路PWM脉冲信号的占空比，电机的A 端衔接PWM 脉冲信号，电机的B 端衔接单片机的一个I/O 引脚。当这个I/O 引脚置1 时，电流从电机的B 端流向电机的A 端;当这个I/O 引脚置0 时，电流从电机的A 端流向电机的B 端，这样电机就能够改动电机旋转方向，一起操控PWM 脉冲信号的占空比值还能够改动电机旋转速度，完成转向和转速的操控。
