《手把手教你做Arduino随动机械臂》课件.pptVIP

手把手教你做随动机械臂 课程作业主题:单片机硬件开发平台 课程名称：计算机硬件基础 项目介绍 课程作业项目名称：基于单片机系统的四自由度随动机械臂 子项目: （1）了解Arduino Leonardo这款硬件开发平台； （2）制作随动机械臂 （3）了解SSC32路舵机控制器的用法； 项目介绍：项目旨在制作一台小型四自由度机械臂，控制方式为随动控制（即用一种用电位器制作操纵杆，使舵机摆过的角度电位器的旋钮，从而达到机械臂跟随操纵杆运动的一种控制方式），此机械臂通过利用Arduino Leonardo这款硬件开发平台作为处理器，电位器为输入设备，舵机为输出设备，搭建起以Arduino Leonardo为核心的机械臂系统。 图2，机械臂主体 图1，机械臂主体和Arduino连接 实验视频链接 子项目1：什么是Arduino Leonardo？ 图三，我所用的Arduino Leonardo 名??????称： Arduino Leonardo 概??????述： ATmega32u4 编??????号： A000057 厂??????商： Atmel Arduino Leonardo的处理器核心是ATmega32u4，同时具有20路数字输入/输出口（其中7路可作为PWM输出，12路模拟输入），一个16MHz晶体振荡器，一个USB接口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。 子项目1：什么是Arduino Leonardo？ 概要 处理器 ATmega32u4 工作电压 5V 输入电压（推荐） 7-12V 输入电压（范围） 6-20V 数字IO脚 20 (其中7路作为PWM输出） 模拟输入脚 12 IO脚直流电流 40 mA 3.3V脚直流电流 50 mA Flash Memory 32 KB （ATmega32u4， 其中4 KB 用于 bootloader,即引入程序） SRAM 2.5 KB （ATmega32u4） EEPROM 1 KB （ATmega32u4） 工作时钟 16 MHz 电源 Arduino UNO可以通过2种方式供电，而且能 自动选择供电方式 外部直流电源通过电源插座供电。 USB接口直接供电。 存储器 ATmega32u4包括了片上32KB Flash，其 中4KB用于Bootloader。同时还有2.5KB SRAM和1KB EEPROM。 USB接口 外接电源接口 子项目1：什么是Arduino Leonardo？ 输入输出 20路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能 串口信号RX（0号）、TX（1号）: 与内部 ATmega32U4 USB-to-TTL 芯片相连，提供TTL电压水平的串口接收信号。 外部中断（2号和3号）：触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。 脉冲宽度调制PWM（3、5、6、9、10 、11、13）：提供7路8位PWM输出。 SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI通信接口。 LED（13号）：Arduino专门用于测试LED的保留接口，输出为高时点亮LED，反之输出为低时LED熄灭。 模拟输入A0到A5、A6到A11：每一路具有10位的分辨率（即输入有1024个不同值），默认输入信号范围为0到5V，可以通过AREF调整输入上限。除此之外，有些引脚有特定功能 AREF：模拟输入信号的参考电压。 Reset：信号为低时复位单片机芯片。 通信接口 串口：ATmega32U4内置的UART可以通过数字口0（RX）和1（TX）与外部实现串口通信；ATmega32U4可以访问数字口实现USB上的虚拟串口。 TWI（兼容I2C）接口 SPI 接口 物理特征 Arduino UNO的最大尺寸为2.7 x 2.1 inches。 开发环境 Arduino 1.0.1 开发语言为C语言 图四，开发环境 子项目2：制作随动机械臂 原理图： V V V V V V V V V USB（连至电脑） Analog Input(PWM) Analog Input Arduino Leonardo V V+=5V V+=5V 舵机（servo）有三条接线，分别为信号线（signal），电源线（V++）和地线 signal 电位器（pot）有三根线，其中电刷连接的变阻线接板子的模拟输入 子项目2：制作随动机械臂 实际连接图（以一号舵机为例）： 舵机 电位器 子项目2：制作随动机械臂 程序源