机器人原理与制作实验指导书及报告精要.doc

机器人原理与制作 实验指导书 华中科技大学文华学院机器人实验室 实验一 熟悉机器人与C51单片机硬件软件 一、实验目的 1、掌握宝贝车机器人用C51教学板与计算机硬件连接； 2、熟悉及掌握C51系列单片机Keil uVision IDE（集成开发环境）软件、ISP下载软件及串口调试终端的使用方法。 二、实验设备及软件 宝贝车机器人、ISP下载线、串行接口、并行接口、计算机、电源。 Keil uVision2 IDE集成开发环境、SL ISP下载软件、串口调试软件。 三、实验内容和步骤 单片机控制的宝贝车机器人通过串并口通信交互由硬件系统与软件系统相互结合组成的一个完整的智能控制系统。单片机必须与外围设备及软件组成一个完整的应用系统（如图1.1）。 1、熟悉宝贝车机器人的结构组成（如图1.2）：小车底板、车轮、教学板、伺服电机、电池盒。这是宝贝车机器人的硬件系统，它的微控制器（MCU）是由Atmel公司生产与51系列兼容的8位AT89S52单片机。 图1.1单片机应用系统图 图1.2采用C51单片机的机器人 2、教学板指方便单片机与电源、ISP下载线、串口线以及各种传感器和电机的连接制作的一个电路板（如图1.3）。将宝贝车机器人与计算机硬件连接，并连接到电源。 连接单片机教学板ISP接口到计算机，以便程序下载； 连接单片机教学板串行接口到计算机，以便调试和交互； 连接机器人到电池或者是供电电源。 图1.3 C51单片机教学板 ①—串行接口；②—ISP接口；③—电源接口；④—三位开关； ⑤—绿色LED电源指示灯；⑥—AT89S52单片机；⑦—“Reset”按钮； ⑧—面包板；⑨—专用电机控制接口插座 3、运用C语言编程，运用编译器编译生成可执行文件并下载到单片机，用串口调试软件查看单片机输出信息。 ①建立用户文件夹，方便管理程序，拷入编译所需头文件。 ②进入编程系统（Keil uVision2 IDE）： 1）新建项目工程（*.uv2）：Project→New Project，命名，保存在新建立的用户文件夹内；选择单片机生产公司及类型：Atmel、AT89S52。 2）新建C程序文件：File→New；编辑好程序，保存为*.c的文件。注意程序关键字的拼写，英文标点，字母的大小写等。 3）添加C程序到项目工程：Source Group 1右键单击→Add Files to Group Source。Source Group 1前面出现+号，单击它出现刚才添加的C程序文件名，单击此C文件，Keil会自动识别关键字，并以不同的颜色提示用户加以注意，这样会使用户少犯 2、利用while循环与delay_nms( )函数（毫秒级的延时）编程：每秒发送一个信息（内容为英文自己定），通过串口显示在计算机上。delay_nms( )函数在BoeBot.h头文件中有定义。即#include Boebot.h，编译时系统讲根据头文件自动将延时函数插入到程序中。 五、实验报告要求 1、按要求：每秒发送一个信息（内容为英文自己定），通过串口显示在计算机上，进行程序设计。 2、程序调试心得。 3、观察到的 3、宝贝车机器人采用的AT89S52单片机的特点是什么？ 4、#includeuart.h头文件的作用是什么？ 5、程序HelloRoBot.c中while(1);的作用是什么？ 注：实验操作现场检查。 实验二 C51接口与伺服电机控制 一、实验目的 1、理解和掌握C51单片机的输入\输出接口的特性； 2、理解机器人伺服电机PWM调速原理， C语言编程输出脉冲序列控制机器人轮子运动。 二、实验设备及软件 宝贝车机器人、ISP下载线、串行接口、并行接口、计算机、电源、螺丝刀、红色发光二极管2个和470Ω电阻2个。 Keil uVision2 IDE集成开发环境、SL ISP下载软件、串口调试软件。 三、实验内容和步骤 1、用C51单片机的P1口的位输出高低电平控制LED发光二极管的闪烁。看教材附录C，关于面包板及LED的介绍。面包板上共有18行插座，通过中间槽分为两列。每一行由5个插座组成，这5个插座在面包板上是电气相连的，如将两根导线分别插入五口插座行的任意两个插座中，它们都是电气相连的。“GND”对应于教学板的接地端，“Vcc”指校准的+5V电压。发光二极管（如图2.1）是单向导电的电子管，长脚为正极，短脚为负极，必须连接正确，否则不能正常工作。通过5mA左右即可发光，电流越大，其亮度越强，但若电流过大，会烧毁二极管。给发光二极管串联一个电阻的目的是限制通过发光二极管的电流不要太大。 图2.1 LED零件图 图2.2发光二极管与