毕业设计（论文）单片机论文_小型机器人.docVIP

六足智能机器人 机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，它可以说是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。机器人的能力包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的三维空间坐标机器。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成 六足机器人简介 上图是爬虫机器人的俯视图片。爬虫机器人是汉库机器人有限公司研制开发的，其两侧的运动部件由两个舵机控制，通过执行不同的指令来完成相应的动作。 硬件简介： （1）控制板简介： 除了机器人机体本身以外，还有很重要的一个部分就是机器人的控制器系统。汉库生产的控制板具有很好的操作性。在中国，大学里教授最为广泛的单片机应该就是MCS-51。我们的控制板采用STC12T54单片机，指令周期大大缩减，运行效率大大提高。这样做是为了我们的机器人能够作出更加完美的动作，或者加入一些新型的传感器，使机器人“感知”这个世界。控制板的俯视图如下图所示 控制板连线见下图： 此控制板所用主要器件简介 1关于电平特性 数字电路中只有两种电平：高和低 单片机为TTL电平：高 +5V 低 0V RS232电平：计算机的串口 高 -12V 低+12V 所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232。 Max系统工作如下图所示： 2 STC12C5410AD芯片机器最小工作系统图： （2）舵机简介： 舵机本身是一个位置随动系统。它是由舵盘、减速齿轮组、位置反电位计直流电机和控制电路组成的。通过内部的位置反馈，使它的舵盘输出转角正比于给定的控制信号，因此对于它的控制可以使用开环控制方式。 舵机体积十分小巧。机器人使用它是非常合适的。由于六足机器人用到了八位单片机，我们的舵机需要的是方波信号。单片机的精度直接影响了舵机的控制精度， PWM信号为脉宽调制信号，其特点在于他的上升沿与下降沿之间的时间宽度 目前，北京汉库科技的HG14-M舵机可能是这个过渡时期的产物，它采用传统的PWM协议，优缺点一目了然。优点是已经产业化，成本较低，旋转角度大（目前所生产的都可达到185度）；缺点是控制比较复杂，毕竟采用PWM格式。 但是它是一款数字型的舵机，其对PWM信号的要求较低： 不用随时接收指令，减少CPU的疲劳程度； 可以位置自锁、位置跟踪，这方面超越了普通的步进电机 其PWM格式注意的几个要点： 上升沿最少为0.5mS，为0.5-2.5mS之间；（对应舵机旋转0-180度） HG14-M数字舵机下降沿时间没要求，目前采用0.5Ms就行；也就是说PWM波形可以是一个周期1mS的标准方波； HG0680为塑料齿轮模拟舵机，其要求连续供给PWM信号；它也可以输入一个周期为1mS的标准方波，这时表现出来的跟随性能很好、很紧密 PWM的控制精度控制 我们采用的是8位STC12C5410ADCPU，其数据分辨率为256，那么经过舵机极限参数实验，得到应该将其划分为250份。 那么0.5mS---2.5Ms的宽度为2mS = 2000uS。 2000uS÷250=8uS 则：PWM的控制精度为8us 我们可以以8uS为单位递增控制舵机转动与定位。 舵机可以转动185度，那么185度÷250=0.74度， 则：舵机的控制精度为0.74度 （3）机器人传感器系统： 为了使机器人更好的“感知”这个世界，我们可以给它装上合适的传感器。传感器的总类有很多，为了实现不同的功能，我们可以选着不同的传感器！经过我们的考察御姐和机器人的性质我们选用了红外传感器： 另外我们也可以选择超声波传感器： 它是通过超声波发送与接受时间差计算出被测物体距离，TTL数字输出。 测量机器人与前方障碍物之间的距离，可以用于机器人精确避障。 测量范围:17cm~2m。 0模拟输出:PWM模拟输出。 工作电压:5VDC 采样率:20次/秒。 05.工作温度:-40 到+85。 存储温度:-40 到+125 STC_ISP_V3.5。 STC _ISP_V3.9是STC单片机PC端ISP下载控制软件测试版Ver3.9 非安装版,自解压 直接执行STC-ISP V39.exe即可 // ------------------------------------------------------------- #include reg52.h #define