基于STC89C52單片機(jī)的體操機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
方法一:使用一個(gè)定時(shí)器加軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)。
使用一個(gè)定時(shí)器定時(shí)20ms的舵機(jī)周期。每一路舵機(jī)所需的0.5ms至2.5ms的正脈寬則不用定時(shí)器來實(shí)現(xiàn),而是用延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)。給每一路舵機(jī)定義一個(gè)無符號(hào)整型數(shù)來表征舵機(jī)不同的轉(zhuǎn)角。每一次進(jìn)20ms中斷時(shí)先將所有端口置“1”,然后開始計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)值與舵機(jī)的給定值相等時(shí)就把對(duì)應(yīng)的端口輸出置“0”。這樣改變給定值就能改變PWM波的占空比,從而控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種方法只用到了一個(gè)定時(shí)器,節(jié)約資源,用整型數(shù)代替舵機(jī)不同的轉(zhuǎn)角,便于程序的編寫。
void timer0() interrupt 1 using 1 //20ms到一次中斷,定時(shí)中斷T0
{
TH0=0x70;
TL0=0x00;
P0=0xFF;
P1=0xFF;
PWM();
}
void PWM()
{
uint counter = 0;
while(counter 130)
{
if(counter == num[0])
P10 = 0;
if(counter == num[1])
P11 = 0;
......
if(counter == num[9])
P07 = 0;
counter++;
}
}
方法二:使用兩個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)。
上一種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單,占用資源少。但是軟件延時(shí)的時(shí)間與單片機(jī)的晶振頻率和循環(huán)程序中語句的條數(shù)有關(guān),即同一個(gè)數(shù)值代表的舵機(jī)轉(zhuǎn)角并不是確定的。第二種方法用一個(gè)定時(shí)器定時(shí)20ms周期,另一個(gè)定時(shí)器定時(shí)100us(可以更改),來代替循環(huán)定時(shí)程序。從而增強(qiáng)了程序的通用性。
void timer1()interrupt3 using 2
{
static count;
count = count%25;
Count++;
if(count == num[0])
P00 = 0;
......
if(counter == num[9])
P07 = 0;
}
舵機(jī)控制程序采用模塊化設(shè)計(jì)方式,增強(qiáng)了程序的可讀性和可移植性,程序流程圖如圖6所示。
5 結(jié)束語
在本文的體操機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,使用了STC89C52單片機(jī)小系統(tǒng)。該小系統(tǒng)具有通用性強(qiáng),價(jià)格低廉,工作穩(wěn)定的特點(diǎn)。通過編寫改進(jìn)的脈寬差法控制程序可對(duì)10路舵機(jī)進(jìn)行控制,在2011年蘭州舉行的中國(guó)機(jī)器人大賽暨Robocup公開賽中,該型機(jī)器人發(fā)揮穩(wěn)定,獲得了體操機(jī)器人組全國(guó)一等獎(jiǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1] 王志良,競(jìng)賽機(jī)器人制作技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5.
[2] 王立權(quán),機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.6.
[3] 張濤,機(jī)器人引論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.4
[4] 熊有倫,機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1996.8.
[5] 劉廣瑞,機(jī)器人創(chuàng)新制作[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2007.2.
評(píng)論