机器人课程设计说明书.docx
- 文档编号:17766354
- 上传时间:2023-08-03
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:32.19KB
机器人课程设计说明书.docx
《机器人课程设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机器人课程设计说明书.docx(21页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
机器人课程设计说明书
机器人课程设计说明书
指导教师:
院系:
班级:
姓名:
学号:
一、课程设计的内容
1、目的和意义
机器人波及机械、电子、传感、控制等多个领域和学科。
本课程设计
是在《机器人学》课程的基础上,利用多传感技术、控制技术实现机器人
控制系统的综合与应用,达到锻炼学生综合设计能力的目的。
让我们把理
论与实践联合起来,掌握更多技术。
2、设计内容
(一)、机器人硬件
本课程设计使用实验室已有的挪动机器人。
机器人有两个驱动轮、一
个从动轮,驱动轮由舵机直接驱动。
机器人控制器为89S52单片机。
机器人构造图如图1所示。
图1机器人构造简图
(二)、设计任务
利用多传感器技术,实现对机器人的轨迹规划及控制。
详细为:
控制机器人在规定的场所内避开阻碍物走遍整个场所。
二C51单片机编程环境与机器人智能
1、单片机与C51系列单片机
(一)、单片机
单片机是一种集成电路芯片,是采纳超大规模集成电路技术把拥有数
据办理能力的中央办理器CPU随机储存器RAM、只读储存器ROM、多种I/O口和中止系统、准时器/计时器等功能(可能还包含显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路、A/D变换器等电路)集成到一块硅片上组成的一个小
而完美的微型计算机系统,在工业控制领域的宽泛应用。
从上世纪80年月,由当时的4位、8位单片机,发展到此刻的32位300M的高速单片机。
(二)、C51系列单片机
MCS51是指由美国INTEL企业生产的一系列单片机的总称。
这一系列
单片机包含了好些品种,如8031,8051,8751等,此中8051是最典型的
产品,该系列单片机都是在8051的基础长进行功能的增、减、改变而来的。
本课程设计所用的AT89S52单片机是在此基础上改良而来的。
AT89S52是一种高性能、低功耗的8位单片机,内含8k字节ISP可频频擦写1000次的FLASH只读程序储存器,兼容标准MCS51指令系统及其引脚构造,在实质工程应用中,功能强盛的AT89S52已成为很多高性价比嵌入式控制应
用系统的解决方案。
2、机器人与C51单片机
图3是本设计使用的机器人工程对象,它采纳AT89S52单片机作为大
脑,经过教课板安装在机器人底盘上,达成设计要求的基本能力,使他具
备基本的智能。
图3采纳C51单片机的机器人
3、所需软件
我们将频频用到三款软件:
KeiluVision2IDE集成开发环境、SLISP
下载软件、串口调试软件等。
(一)、KeiluVision2IDE集成开发环境
该软件是德国KEIL企业出品的51系列单片机C语言集成开发系统。
你能够在KEIL企业的网站上获取该软件的安装包。
(二)、SLISP软件下载工具
该软件是广州天河双龙电子有限企业推出的一款ISP下载软件,使用
该软件你能够将可履行的文件下载到你的机器人单片机上。
该软件的使用
需要你的计算机有并行口。
你能够在双龙企业的网站中获取该软件。
(三)、串口调试软件
此软件是用来显示单片机与计算机的交互信息的。
在硬件上你的计算
机起码要有串口或USB接口来与单片机的教课板的串口连结。
这个在实验
室中供给了该软件的绿色版本,无需安装即可使用。
三、小车硬件安装过程
1.安装机器人底盘硬件
(1)将13/32英寸的橡胶套圈插到宝贝车底盘由衷的孔内。
(2)保证底盘中心孔的边沿嵌在橡胶圈的凹槽中。
(3)用4个螺丝将螺柱固定在底盘上。
2.拆掉舵机摆臂
(1)用螺丝起子去掉舵机摆臂和电机输出轴之间的螺钉。
(2)将舵机摆臂从电机输出轴上取下来。
(3)将螺丝钉保留好,尔后还会用到。
3.将电机安装究竟盘上
(1)用盘头螺丝和螺母将舵机固定在底盘上。
为了最好的性能,一定从里面而不是从外面把电机放入巨型窗口。
(2)用标签纸表记伺服电机的左右轮。
4.安装电池盒
(1)用平头螺丝和螺母将电池盒固定在宝贝车机器人的底盘下边。
(2)将螺丝穿过电池盒,而后在底盘上边用螺母紧固。
(3)将电池盒的电源连结线穿过底盘中间带有橡胶圈的孔。
(4)将伺服电机线也穿过此孔。
(5)牌例伺服电机线和电源线。
5.安装轮子
(1)轮子的中心孔与底盘尾部的中心孔瞄准在一条水平线上。
(2)将张口销同时穿过这三个孔(底盘左边、尾轮、底盘右边)
(3)将张口销一端曲折使它不会滑出。
(4)拉伸橡皮圈,把它套在每个轮子上。
(5)每个轮子有一个凹槽用于把它安装到输出轴上。
将两个轮子分别在输出轴上,保证两个高度一致,并已安装进轮子的凹槽。
(6)用螺丝钉将轮子固定在输出轴上。
6安装固定连结线
(1)连结伺服电机到教课底板上的电机接口处。
(2)将贴着“L”(左轮驱动电机)的插头连结到PC3端口,贴着“R”(右
轮驱动电机)的插头连结到PC2端口。
(3)保证面包板靠近驱动轮而不是尾轮。
(4)将主板放在四个支架上使其与四个孔对齐。
(5)用盘头呆平垫螺丝将主板固定在螺柱上。
四、C51+AVR控制板介绍
概括:
C51+AVR宝贝车控制板,是鸥鹏科技有限企业开发的,一款拥有C51和
AVR功能的单片机控制板。
C51部分采纳的是AT89S52单片机,AVR部分采
用的是ALTMEGA8的单片机。
89S52的主要性能:
与MCS-51单片机产品兼容
8K字节在系统可编程Flash储存器
1000次擦写周期
全静态操作:
0Hz~33Hz
三级加密程序储存器
32个可编程I/O口线
三个16位准时器/计数器
八此中止源
全双工UART串行通道
低功耗安闲和掉电模式
掉电后中止可唤醒
看门狗准时器
双数据指针
掉电表记符
功能特征描绘
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,拥有8K在系统
可编程Flash储存器。
使用Atmel企业高密度非易失性储存器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完整兼容。
片上Flash同意程序储存器在系
统可编程,亦适于惯例编程器。
在单芯片上,拥有灵便的8位CPU和在
系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统供给高灵
活、超有效的解决方案。
AT89S52拥有以下标准功能:
8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗准时器,2个数据指针,三个16位准时器/计数器,一个6向量2级中止构造,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
此外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
安闲模式下,CPU停止工作,同意RAM、准时器/计数器、
串口、中止持续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保留,振荡器被冻结,
单片机全部工作停止,直到下一此中止或硬件复位为止。
AVR的主要性能:
高性能、低功耗的8位AVR?
微办理器先进的RISC构造130条指令。
大部分指令履行时间为单个时钟周期32个8位通用工作存放器全静态工
作工作于16MHz时性能高达16MIPS只要两个时钟周期的硬件乘法器非
易失性程序和数据储存器8K字节的系统内可编程Flash擦写寿命:
10,000次。
拥有独立锁定位的可选Boot代码区经过片上Boot程序实现系统内编程真实的同时读写操作512字节的EEPROM擦写寿命:
100,000
次。
1K字节的片内SRAM能够对锁定位进行编程以实现用户程序的加密
外设特色两个拥有独立预分频器8位准时器/计数器,此中之一有比较功
能。
一个拥有预分频器、比较功能和捕获功能的16位准时器/计数器–
拥有独立振荡器的及时计数器RTC三通道PWM,TQFP与MLF封装的8路
ADC8路10位ADC,PDIP封装的6路ADC,8路10位ADC,面向字节的
两线接口两个可编程的串行USART可工作于主机/从机模式的SPI串行
接口。
拥有独立片内振荡器的可编程看门狗准时器片内模拟比较器特别的
办理器特色上电复位以及可编程的掉电检测片内经过标定的RC振荡器片内/片外中止源–5种睡眠模式:
安闲模式、ADC噪声克制模式、省电模式、掉电模式及Standby模式。
I/O和封装–23个可编程的I/O口–28
引脚PDIP封装,32引脚TQFP封装,32引脚MLF封装。
工作电压-
(ATmega8L)–-(ATmega8)。
速度等级0-8MHz(ATmega8L)–0-
16MHz(ATmega8)4Mhz时功耗,3V,25°C工作模式:
mA安闲模式:
mA
掉电模式:
图
(1)
图
(2)
1电源插头:
单片机供电1720pin排母:
AVRLCD显示块的
扩展接口。
2三档拨动开关:
1、档关2、单18IO扩展口舵机插口:
舵机与
片机供电AVR单片机的连结。
3、舵机供电。
3C51ISP下载口:
并口下载HEX19AVR扩展口。
文件。
4
C51单片机供电跳线。
20
扩展面包板。
5
三端稳压器:
供给稳固的
5V21
电源指示灯:
显示控制板能否
电源
通电。
6电源选择跳线:
当跳线帽连结22C51单片机电源显示灯:
用于
到Vin的时候舵机的供电电源C51单片机通电反应。
是输入电压电源,当跳线帽连
接到Vcc,舵机的供电电源是
5V。
7舵机连结插头:
舵机与C51单23AVR单片机电源显示灯:
用于
片机的连结。
AVR单片机通电反应。
8C51单片机的IO扩展口。
24轻触开关:
用于C51单片机复位。
920pin排母:
C51LCD显示块的25晶振:
给C51单片机供给时钟
扩展接口信号。
1MAX232通讯IC:
用于PC机与26晶振:
给AVR单片机供给时钟
0单片机进行异步串行通讯。
信号。
1DB9母头:
PC机和C51系列的27轻触开关:
用于AVR单片机复
1
单片机的异步串行通讯。
位。
1
C51系列单片机:
AT89S52,
28舵机和滚轮:
宝贝车的运动执
2
TOFP封装。
行器件
1AVRISP下载口:
并口下载HEX29宝贝车的支架。
3文件。
1AVR单片机供电跳线。
4
1AVR系列单片机28脚PDIP封
5装。
1DB9母头:
PC机和AVR系列的
6单片机的异步串行通讯。
五、软件编程设计
任务一、基本巡航动作
定义了机器人的前后左右四个方向:
当机器人向前走时,它将走向本页纸
的右边;
当向后走时,会走向纸的左边;向左转会使其向纸的顶端挪动;向右转它
会朝着本页纸的底
端挪动。
#include<>
#include<>
intmain(void)
{
intcounter;
uart_Init();
printf("ProgramRunning!
\n");
for(counter=1;counter<=65;counter++)⋯子工第一版
社秦志等著
《片机原理与用在技》⋯⋯⋯北京大学第一版社魏立峰等著
《C程序(第三版)》⋯⋯⋯⋯..清大学第一版社浩著
《模子技基(第四版)》⋯..高等教育第一版社童白成英主
《感器(第四版)》⋯⋯⋯⋯⋯⋯..机械工第一版社廖文彦主
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机器人 课程设计 说明书