基于AVR的肌電假手控制系統(tǒng)研究.pdf

1、假手是機(jī)器人學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域備受關(guān)注的研究課題，開展該項(xiàng)目的研究對(duì)于改善殘疾人的生活條件和促進(jìn)其醫(yī)療福利事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在分析了假手的特點(diǎn)和步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了假手控制系統(tǒng)。
　　 首先，對(duì)Atmel公司的高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATmega16及相關(guān)知識(shí)做了介紹。描述了其基本結(jié)構(gòu)，外設(shè)配置，以及它與其它單片機(jī)相比較它所具有的優(yōu)勢(shì)。
　　 其次，以ATmega16為核心，設(shè)計(jì)

2、了一塊低功耗、小體積、具有豐富外設(shè)功能的控制電路板，對(duì)主電路，驅(qū)動(dòng)電路的工作原理，以及與上位機(jī)通信接口的設(shè)計(jì)過程作了詳細(xì)的描述。本文所設(shè)計(jì)的串行通信控制電路主要采用了RS232通信協(xié)議，電路的主控芯片采用Atmel公司生產(chǎn)的ATmega16單片機(jī)。機(jī)械假手動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)主要是通過機(jī)械假手上的五個(gè)微型的步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片采用步進(jìn)電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)芯片UP-4HB01。它采用恒流控制，具有極低的電源損耗和極高的開關(guān)效率。兩個(gè)輸出端

3、能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反運(yùn)動(dòng)。在機(jī)械手的復(fù)位方面來主要采用了五個(gè)壓力開關(guān)，來檢測(cè)手指是否運(yùn)動(dòng)到終端位置，以便即時(shí)給相應(yīng)的電機(jī)停電，防止電機(jī)因線圈電流過大，造成電機(jī)線圈的燒壞。
　　 最后，介紹了軟件的編程、調(diào)試與下載。軟件編程使用的是可移植性和可讀性強(qiáng)，維護(hù)方便的C語言，C編譯器使用的是ICCAVR，同時(shí)使用一款與Atmel公司的JTAGICE相兼容的低價(jià)位的AVR單片機(jī)仿真器AVRJTAGICE進(jìn)行實(shí)時(shí)在線仿真。集成開發(fā)調(diào)試環(huán)境I