畢業(yè)論文——野外重載圓形鐵甲機(jī)器人

1、<p><b>　　三江學(xué)院</b></p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目 野外重載圓形鐵甲機(jī)器人 </p><p>　　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>

2、;　　三江高職 院（系部） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)</p><p>　　學(xué) 號(hào) G095152041 </p><p>　　學(xué)生姓名 朱 偉 </p><p>　　指導(dǎo)老師

3、 康 杰 </p><p>　　起訖日期 2012.12.17-2013.4.5 </p><p>　　設(shè)計(jì)地點(diǎn) 三 江 學(xué) 院

4、 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　步行機(jī)器人研究是一個(gè)多學(xué)科的綜合領(lǐng)域，涉及機(jī)器設(shè)計(jì)和制造、傳感器、控制與規(guī)劃、電子電氣、計(jì)算機(jī)與信息處理、通訊、能源、材料、系統(tǒng)工程。六足機(jī)器人相比于四足有更好的穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)的對象野外圓形重載鐵甲機(jī)器人是一種爬行機(jī)器人，每條腿有三個(gè)自由度（垂直電機(jī)及水平電機(jī)及腳踝電機(jī)），共18個(gè)電機(jī)控制腿部的運(yùn)動(dòng)

5、，使用AT89S52單片機(jī)及舵機(jī)原理及控制，具有一定的負(fù)重能力，即可進(jìn)行仿生機(jī)器人的行為控制和步態(tài)研究，又可作為復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的控制學(xué)習(xí)與嵌入式控制創(chuàng)新應(yīng)用的對象。</p><p>　　本論文可以分為五個(gè)部分：第一部分為緒論，綜合論述機(jī)器人的定義、分類、發(fā)展概況，本研究的意義及內(nèi)容：第二部分為機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)，舵機(jī)等等；第三部分為原理圖及PCB圖；第四部分為步態(tài)及程序分析；最后一部分是結(jié)語，總結(jié)研究

6、內(nèi)容并對課題中需要進(jìn)一步研究、完善的重點(diǎn)進(jìn)行了一定的探討、分析和展望。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)器人；控制系統(tǒng)；單片機(jī)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Walking robot research is a multidisciplinary field, relates to the machi

7、ne design and manufacturing, sensor, control and planning, electrical and electronic, computer and information processing, communication, energy, materials, systems engineering. Six legged robot compared to the quadruped

8、 has better stability, the design of field round heavy armored robot is a kind of crawling robot, each leg has three degrees of freedom (vertical and horizontal electric motor and ankle motor), a total of 18</p>&

9、lt;p>　　This thesis can be divided into five parts: the first part is the introduction, development, definition, classification of a comprehensive discussion of the robot, the meaning and content of this study: second

10、part of design, the robot's control system comprises a single chip, steering gear and so on; the third part is the schematic diagram and PCB diagram; the fourth part is the analysis of the gait and procedures; the la

11、st part is the conclusion, summarizes the research content and further stu</p><p>　　Key words: robot; navar; singlechip</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1<

12、/b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1機(jī)器人的簡介2</p><p>　　1.1.1機(jī)器人的分類2</p><p>　　1.1.2 機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢3</p><p>　　1.2選擇本課題的意義5</p><

13、p>　　1.3 本課題的研究內(nèi)容5</p><p>　　第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1 單片機(jī)系統(tǒng)的選擇及應(yīng)用6</p><p>　　2.2 AT89S52各引腳功能7</p><p>　　2.3 舵機(jī)原理及控制8</p><p>　　2.3 多路PWM波的產(chǎn)生9</p&g

14、t;<p><b>　　2.4 小結(jié)10</b></p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)原理圖及PCB圖11</p><p>　　3.1 PROTEL 99SE簡介11</p><p>　　3.2 電路原理圖的繪制11</p><p>　　3.3 PCB圖的繪制14</p><p&

15、gt;<b>　　3.4 小結(jié)15</b></p><p>　　第四章 步態(tài)分析及程序16</p><p>　　4.1 步態(tài)分析16</p><p>　　4.2 程序設(shè)計(jì)17</p><p><b>　　結(jié)束語23</b></p><p><b>　　致謝

16、24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　從1920年,“機(jī)器人”一詞誕生；到1962年，真正意義上的工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)；再到1980年，工業(yè)機(jī)器人廣泛的應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場；直至二十一世紀(jì)的今天，與人類發(fā)展的漫長歷史相比，機(jī)器人

17、的發(fā)展經(jīng)歷了近百年的時(shí)間，但對人類的影響卻超乎人類歷史上的任何一個(gè)百年。隨著機(jī)器人技術(shù)的逐步完善，適于特殊作業(yè)的機(jī)器人種類也日益增多。近年來，作為科技技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要分支，機(jī)器人成為十分活躍的研究領(lǐng)域。未來的機(jī)器人將在人類不能或難以到達(dá)的已知或未知環(huán)境里為人類工作。國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020）中明確提出了我國智能服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展戰(zhàn)略，明確提出“智能服務(wù)機(jī)器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的

18、智能化裝備”。以服務(wù)機(jī)器人和危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人應(yīng)用需求為重點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)方法、制造工藝、智能控制和應(yīng)用系統(tǒng)集成等共性基礎(chǔ)技術(shù)。</p><p>　　此次課題野外圓形重載機(jī)器人是一種基于仿生學(xué)原理研制開發(fā)的新型足式機(jī)器人，針對所開發(fā)野外圓形重載機(jī)器人的控制系統(tǒng)功能要求， 需要提出了一種模塊化分散遞階控制的設(shè)計(jì)方案，克服了傳統(tǒng)控制理論被控模型難以建立，且適應(yīng)能力較差的缺點(diǎn)。然而步態(tài)是步行機(jī)器人的邁步方式，是步機(jī)器人各腿協(xié)調(diào)

19、運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，是其它控制算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，每個(gè)腿安裝有水平和垂直方向運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，具有三個(gè)自由度。它是基于微處理器AT89S52的運(yùn)動(dòng)控制器，采用雙定時(shí)器多舵機(jī)分時(shí)控制方法，對18個(gè)舵機(jī)進(jìn)行獨(dú)立控制，六足機(jī)器人可接受移動(dòng)指令，以典型步態(tài)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：機(jī)器人的簡介，野外圓形重載鐵甲機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)介紹、舵機(jī)原理及控制、多路PWM波的產(chǎn)生、利用PROTEL99畫電路原理和PCB圖、機(jī)器人的步態(tài)和程序等。</p&

20、gt;<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1機(jī)器人的簡介</b></p><p>　　機(jī)器人技術(shù)是在二戰(zhàn)以后才發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。1958年美國的ConsolLidated公司制作出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，由此揭開了機(jī)器人發(fā)展的序幕。1967年日本川崎重工公司從美國購買了機(jī)器人的生產(chǎn)許可證

21、，日本從此開始了對機(jī)器人的制造和開發(fā)熱潮。機(jī)器人的定義在科技界，科學(xué)家會(huì)給每一個(gè)科技術(shù)語一個(gè)明確的定義，但機(jī)器人的定義卻至今沒有統(tǒng)一。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展，根本原因則是機(jī)器人涉及到了人的概念，使之成為難以回答的哲學(xué)問題。早在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上，就有專家提出了兩個(gè)有代表性的定義，之后又不斷涌現(xiàn)新的見解。我國科學(xué)家對機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如

22、感知能力﹑動(dòng)作能力、和協(xié)同能力，是一種具有高度協(xié)同性的自動(dòng)化機(jī)器”。仿生步行機(jī)器人是一種多連桿、多自由度的特種機(jī)器人，其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性十分復(fù)雜。這類機(jī)器人在軍事運(yùn)輸及探測、礦山開采、水下建筑、核工業(yè)、星球探測、農(nóng)業(yè)及森林采伐、教育及娛樂等許多行業(yè)都有著非常廣闊的應(yīng)用前景長期以來，多足步行機(jī)器人技術(shù)一直是國內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。然而盡管步行</p><p>　　1.1.1機(jī)器人的分類</p>

23、<p>　　誕生于科幻小說之中一樣，人們對機(jī)器人充滿了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。</p><p>　　家務(wù)型機(jī)器人：能幫助人們打理生活，做簡單的家務(wù)活。</p><p>　　操作型機(jī)器人：能自動(dòng)控制，可重復(fù)編程，多功能，有幾個(gè)自由度，可固定或運(yùn)動(dòng)，用于相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。</p><p>　　程控型機(jī)器人：按預(yù)先

24、要求的順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。</p><p>　　示教再現(xiàn)型機(jī)器人：通過引導(dǎo)或其它方式，先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作，輸入工作程序，機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。</p><p>　　數(shù)控型機(jī)器人：不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。</p><p>　　感覺控制型機(jī)器人：利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。<

25、/p><p>　　適應(yīng)控制型機(jī)器人：能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動(dòng)。</p><p>　　學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人：能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。</p><p>　　智能機(jī)器人：以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。</p><p>　　我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。

26、所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前，國際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型

27、機(jī)器人，這和我國的分類是一致的。</p><p>　　空中機(jī)器人又叫無人機(jī)器，近年來在軍用機(jī)器人家族中，無人機(jī)是科研活動(dòng)最活躍、技術(shù)進(jìn)步最大、研究及采購經(jīng)費(fèi)投入最多、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)最豐富的領(lǐng)域。80多年來，世界無人機(jī)的發(fā)展基本上是以美國為主線向前推進(jìn)的，無論從技術(shù)水平還是無人機(jī)的種類和數(shù)量來看，美國均居世界之首位。</p><p>　　1.1.2 機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢</p>&l

28、t;p>　　智能化可以說是機(jī)器人未來的發(fā)展方向，智能機(jī)器人是具有感知、思維和行動(dòng)功能的機(jī)器，是機(jī)構(gòu)學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、微電子學(xué)、光學(xué)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、仿生學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)的綜合成果。智能機(jī)器人可獲取、處理和識(shí)別多種信息，自主地完成較為復(fù)雜的操作任務(wù)，比一般的工業(yè)機(jī)器人具有更大的靈活性、機(jī)動(dòng)性和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　對于未來意識(shí)化智能機(jī)器人很可能的幾大發(fā)展趨勢，在這里概括性

29、地分析如下：</p><p>　　一、語言交流功能越來越完美</p><p>　　智能機(jī)器人，既然已經(jīng)被賦予“人”的特殊稱義，那當(dāng)然需要有比較完美的語言功能，這樣就能與人類進(jìn)行一定的，甚至完美的語言交流，所以機(jī)器人語言功能的完善是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。對于未來智能機(jī)器人的語言交流功能會(huì)越來越完美化，是一個(gè)必然性趨勢，在人類的完美設(shè)計(jì)程序下，它們能輕松地掌握多個(gè)國家的語言，遠(yuǎn)高于人類的學(xué)習(xí)能力

30、。另外，機(jī)器人還能進(jìn)行自我的語言詞匯重組能力，就是當(dāng)人類與之交流時(shí)，若遇到語言包程序中沒有的語句或詞匯時(shí)，可以自動(dòng)地用相關(guān)的或相近意思詞組，按句子的結(jié)構(gòu)重組成一句新句子來回答，這也相當(dāng)于類似人類的學(xué)習(xí)能力和邏輯能力，是一種意識(shí)化的表現(xiàn)。</p><p>　　二、各種動(dòng)作的完美化</p><p>　　機(jī)器人的動(dòng)作是相對于模仿人類動(dòng)作來說的，我們知道人類能做的動(dòng)作是極至多樣化的，招手、握手、走

31、、跑、跳、等各種手勢，都是人類的慣用動(dòng)作。不過現(xiàn)代智能機(jī)器人雖也能模仿人的部分動(dòng)作，不過相對是有點(diǎn)僵化的感覺，或者動(dòng)作是比較緩慢的。未來機(jī)器人將以更靈活的類似人類的關(guān)節(jié)和仿真人造肌肉，使其動(dòng)作更像人類，模仿人的所有動(dòng)作，甚至做得更有形將成為可能。還有可能做出一些普通人很難做出的動(dòng)作，如平地翻跟斗，倒立等。</p><p>　　三、外形越來越酷似人類</p><p>　　科學(xué)家們研制越來越高

32、級(jí)的智能機(jī)器人，是主要以人類自身形體為參照對象的。自然先需有一個(gè)很仿真的人型外表是首要前提，在這一方面日本應(yīng)該是相對領(lǐng)先的，國內(nèi)也是非常優(yōu)秀的。當(dāng)幾近完美的人造皮膚，人造頭發(fā)，人造五管等恰到好處地遮蓋于金屬內(nèi)在的機(jī)器人身上時(shí)，站在那里還配以人類的完美化正統(tǒng)手勢。這樣從遠(yuǎn)處乍一看，你還真的會(huì)誤以為是一個(gè)大活人。當(dāng)走近時(shí)，細(xì)看才發(fā)現(xiàn)原來只是個(gè)機(jī)器人，對于未來機(jī)器人，仿真程度很有可能達(dá)到即使你近在咫尺細(xì)看它的外在，你也只會(huì)把它當(dāng)成人類，很難分

33、辯是機(jī)器人，這種狀況就如美國科幻大片《終結(jié)者》中的機(jī)器人物造型具有極至完美的人類外表。</p><p>　　四、邏輯分析能力越來越強(qiáng)</p><p>　　對于智能機(jī)器人為了完美化模仿人類，未來科學(xué)家會(huì)不斷地賦予它許多邏輯分析程序功能，這也相當(dāng)于是智能的表現(xiàn)。如自行重組相應(yīng)詞匯成新的句子是邏輯能力的完美表現(xiàn)形式，還有若自身能量不足，可以自行充電，而不需要主人幫助，那是一種意識(shí)表現(xiàn)。總之邏輯分

34、析有助人機(jī)器人自身完成許多工作，在不需要人類幫助的同時(shí)，還可以盡量地幫助人類完成一些任務(wù)，甚至是比較復(fù)雜化的任務(wù)。在一定層面上講，機(jī)器人有較強(qiáng)的邏輯分析能力，是利大于弊的。</p><p>　　五、具備越來越多樣化功能</p><p>　　人類制造機(jī)器人的目的是為人類所服務(wù)的，所以就會(huì)盡可能地把它變成多功能化，比如在家庭中，可以成為機(jī)器人保姆。會(huì)你掃地、吸塵、還可以做你的談天朋友，還可以為

35、你看護(hù)小孩。到外面時(shí)，機(jī)器人可以幫你搬一些重物，或提一些東西，甚至還能當(dāng)你的私人保嫖。另外，未來高級(jí)智能機(jī)器人還會(huì)具備多樣化的變形功能，比方從人形狀態(tài)，變成一輛豪華的汽車也是有可能的，這似乎是真正意義上的變形金剛了，它載著你到處駛馳于你想去的任何地方，這種比較理想的設(shè)想，在未來都是有可能實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　機(jī)器人的產(chǎn)生是社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然階段，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物，在經(jīng)歷了從初級(jí)到現(xiàn)在的成

36、長過程后，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及各種技術(shù)進(jìn)一步的相互融合，我們相信機(jī)器人技術(shù)的前景將更加光明。</p><p>　　1.2選擇本課題的意義</p><p>　　通過對野外圓形重載鐵甲機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增大學(xué)生對教育機(jī)器人的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的研究精神；從我自身來看，也是為了完成學(xué)業(yè)，給自己一個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì)，綜合大學(xué)所學(xué)知識(shí)，運(yùn)用到具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中來。</p><p>

37、;　　1.3 本課題的研究內(nèi)容</p><p>　　本文的主要工作是了解機(jī)器人的概念及發(fā)展，認(rèn)識(shí)到研究機(jī)器人領(lǐng)域?qū)ξ磥硎澜绨l(fā)展所起的重要意義，對野外圓形重載鐵甲機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)），掌握單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作原理，單片機(jī)控制的多路電機(jī)用PWM波產(chǎn)生的方法，利用PROTEL軟件繪制電路原理和PCB圖，分析機(jī)器人步態(tài)，掌握keilC51軟件編寫程序，最后使機(jī)器人按照一定的步態(tài)實(shí)現(xiàn)行走。雖然，

38、理論和實(shí)際是有差距的，但通過比較理論和實(shí)際的差異，我們才可以更好地完善實(shí)際系統(tǒng)，并總結(jié)出設(shè)計(jì)應(yīng)用的一般規(guī)律。</p><p>　　第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 單片機(jī)系統(tǒng)的選擇及應(yīng)用</p><p>　　野外圓形重載機(jī)器人控制算法由AT89S52來實(shí)現(xiàn)的，AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存

39、儲(chǔ)器，其引腳圖如2-1所示。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定

40、時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。PSC電機(jī)控制器作為執(zhí)行級(jí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的硬件基礎(chǔ)，此控制器采用分配器芯片一個(gè)、信號(hào)接收端口一</p>

41、<p>　　圖2-1 AT89S52引腳圖</p><p>　　2.2 AT89S52各引腳功能</p><p><b>　　VCC: 電源</b></p><p><b>　　GND：接地</b></p><p>　　P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O。作為輸出口，每位能驅(qū)

42、動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對PO端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上

43、拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。</p><p>　　P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取

44、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1.在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接受高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。</p><p>　　P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以

45、作為輸入口使用作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。</p><p>　　ALE/PROG：地址鎖

46、存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)A

47、LE使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控器處于外部執(zhí)行模式下無效。</p><p>　　PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。</p><p>　　EA/VPP：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H到FF

48、FFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。</p><p>　　XTALL：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　2.3 舵機(jī)原理及控制</p><p>　　

49、舵機(jī)主要是由外殼、一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)、一組減速齒輪、一個(gè)用于轉(zhuǎn)角位置檢測的電位器和一塊控制電路板所構(gòu)成。其中,高速轉(zhuǎn)動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)提供了原始動(dòng)力,經(jīng)減速齒輪組減速后,通過輸出軸對外提供高的力矩,齒輪組的減速愈大,伺服電動(dòng)機(jī)的輸出力矩也就愈大。舵機(jī)工作原理如圖2-2：減速齒輪組由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),其輸出端帶動(dòng)一個(gè)線性的電位器作位置檢測,該電位器把轉(zhuǎn)角位置轉(zhuǎn)換為一個(gè)與轉(zhuǎn)角成正比的電壓反饋給控制電路,控制電路將其與輸入的控制脈沖信號(hào)作比較,產(chǎn)生偏差

50、并驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng),使齒輪組的輸出位置與期望值相符。當(dāng)輸入脈沖發(fā)生變化時(shí),輸出再次調(diào)整,直到偏差為零到一個(gè)新的位置為止。 </p><p>　　圖2-2 舵機(jī)工作原理框圖</p><p>　　輸入脈沖寬度與舵機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)角有如下關(guān)系：</p><p>　　圖2-3 脈沖寬度與抽轉(zhuǎn)角關(guān)系</p><p>　　2.3 多路PWM波的

51、產(chǎn)生</p><p>　　現(xiàn)有產(chǎn)生多路PWM信號(hào)的方法，普遍存在以下問題：①單片機(jī)PWM波發(fā)生器的周期不變，難以完成各種周期的PWM輸出要求；②有些單片機(jī)的專有功能最多只能輸出4～8路PWM波。例如單片機(jī)的一個(gè)定時(shí)器，配合主程序可以實(shí)現(xiàn)多路PWM信號(hào)的產(chǎn)生，首先對各路PWM信號(hào)的高電平時(shí)間進(jìn)行排序，然后在中斷服務(wù)程序中，依次輸出高電平控制信號(hào)。主程序與中斷服務(wù)程序相結(jié)合可以完成多路PWM信號(hào)的輸出，并且有空余的時(shí)

52、間完成其他功能，如動(dòng)作分析、相關(guān)計(jì)算與其他處理器通信等。以舵機(jī)控制為例，舵機(jī)所需的控制信號(hào)的高電平時(shí)間為0.5～2．5 ms，周期為20 ms，對一個(gè)周期內(nèi)的所有路PWM信號(hào)，按照高電平的時(shí)間長度進(jìn)行排序，并計(jì)算出相鄰各路的高電平時(shí)間差；存入一個(gè)隊(duì)列中，作為定時(shí)器的定時(shí)常數(shù)。輸出過程為：首先所有PWM輸出信號(hào)都置為高電平，其中高電平時(shí)間持續(xù)最短的一路PWM 1信號(hào)，時(shí)間記為t，其值被作為定時(shí)器的初始值。輸出過程為:首先所有PWM 輸出信

53、號(hào)都置為高電平,其中高電平時(shí)間持續(xù)最短的一路PWM 1信號(hào),時(shí)間記為t1 ,其值被作為定時(shí)器的初始值。當(dāng)t1 定時(shí)時(shí)間到,在中斷服務(wù)程序中將: t2 - t1 = △t1</p><p><b>　　2.4 小結(jié)</b></p><p>　　由于此次課題的野外圓形重載鐵甲機(jī)器人是有18個(gè)電機(jī)控制腿部的運(yùn)動(dòng)，電機(jī)數(shù)比較多，如果根據(jù)傳統(tǒng)方案的話，每路控制信號(hào)需要光耦（再加

54、一個(gè)反相器）等元件，會(huì)使外圍電路變的很復(fù)雜，故本課題采用舵機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)的控制信號(hào)通過P00口，輸出到兩個(gè)舵機(jī)控制器，由舵機(jī)控制器產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是一個(gè)信號(hào)的輸出過程，具有一定的層次。同時(shí)也需要電源人機(jī)接口，時(shí)鐘，電源等常規(guī)元器件。</p><p>　　以此綜上得出具體方案如圖2-4： </p><p>　　圖2-4 設(shè)計(jì)方案圖</p><p&

55、gt;　　第三章 設(shè)計(jì)原理圖及PCB圖</p><p>　　3.1 PROTEL 99SE簡介</p><p>　　本文繪制電路原理圖采用的是PROTEL 99SE軟件。99SE是PROTEL家族中目前最穩(wěn)定的版本，功能強(qiáng)大。采用了*.DDB數(shù)據(jù)庫格式保存文件，所有同一工程相關(guān)的SCH、PCB等文件都可以在同一*.DDB數(shù)據(jù)庫中并存，非?？茖W(xué)，利于集體開發(fā)和文件的有效管理。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就

56、是自動(dòng)布線引擎很強(qiáng)大?！?】</p><p>　　PROTEL 99SE整理設(shè)計(jì)思路：</p><p>　　1.打開軟件，新建工程及原理文件 2.添加元件</p><p>　　3.繪制原理圖 4.命名并定義引腳分裝</p><p>　　5．連線檢查（ERC）

57、 6.產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表</p><p>　　7.印制電路板的設(shè)計(jì) 8.添加分裝庫</p><p>　　9.加載網(wǎng)絡(luò)表 10.印制電路板布局</p><p>　　11.印制電路板布線 12.錯(cuò)誤檢查 <

58、/p><p>　　3.2 電路原理圖的繪制</p><p>　　以下是電路原理圖中主要的模塊：</p><p>　　ISP下載接口，不需要任何的外圍零件。使用雙排2＊5插座。復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。復(fù)位是任

59、何單片機(jī)的初始化操作，只要給RESET引腳加上2個(gè)周期以上的高電平信號(hào)，就可以使MCS-51單片機(jī)復(fù)位，下圖為ISP下載接口及RC復(fù)位電路：</p><p>　　圖3-1 ISP下載接口及復(fù)位電路</p><p>　　單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機(jī)的串口是TTL電平的，兩

60、者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，我采用了專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但還是用專用芯片更簡單可靠。我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡單的連接方法，但對我們來說已經(jīng)足夠使用了，電路圖如下：</p><p>　　圖3-3 串口通信電路</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)

61、生MCS-51單片機(jī)工作時(shí)所需的時(shí)鐘信號(hào)，MCS-51單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，定時(shí)控制功能是用片內(nèi)的時(shí)鐘電路和振蕩器完成的，而根據(jù)硬件電路的不同，連接方式也不同，以下是單片機(jī)及時(shí)鐘電路：</p><p>　　圖3-4 單片機(jī)及時(shí)鐘電路</p><p>　　電源部分如下，6～7V的電壓通過J1口變?yōu)?V，在經(jīng)過L7805穩(wěn)壓，可以加入470uF電解（交流濾波用，位于全橋和穩(wěn)壓I

62、C之間）和100uF電解（直流濾波用，位于穩(wěn)壓IC輸出端）。如果負(fù)載電流較大（通電3分鐘內(nèi)，穩(wěn)壓IC發(fā)燙），可以在L7805上加裝個(gè)小散熱片。</p><p><b>　　圖3-5 電源部分</b></p><p>　　跳線就是一些電路的觸點(diǎn)，你通過連接不同的觸點(diǎn)，構(gòu)成不同的電路，達(dá)到不同目的。以下是電源選擇跳線：</p><p>　　圖3-6

63、 電源選擇跳線</p><p>　　直流電路中，也可以引入濾波電容，引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩(wěn)定的電壓，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?，所以它能抑制電壓的波?dòng)，使電壓變得平穩(wěn)光滑。</p><p>　　3.3 PCB圖的繪制</p><p>　　結(jié)合自動(dòng)化和全手工設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，為了省時(shí)省力，我采用了半自動(dòng)化設(shè)計(jì)的方法來設(shè)計(jì)PCB圖，此設(shè)計(jì)的靈活性也比較大，不容易犯錯(cuò)

64、誤。這種設(shè)計(jì)的一般流程是：開始、設(shè)計(jì)板框、設(shè)置各類參數(shù)、元件布局、布線、DRC、結(jié)束。</p><p>　　由于PCB圖較大，不適合放于論文中展現(xiàn)，會(huì)附在論文的其他資料中。在此講一下布局和布線這兩個(gè)關(guān)鍵步驟所需注意的地方?？梢哉f，布局的好壞決定著布線的布通率，在很大程度上取決于板子的好壞，好的布局設(shè)置可以做到讓自動(dòng)布線達(dá)到100%的布通率。布局的原則：流向原則，最近相鄰原則，均不原則，抗干擾原則，熱效應(yīng)原則，易維

65、修原則，易調(diào)節(jié)原則，抵抗受力原則，易組裝原則，安全原則，其他原則。【8】</p><p>　　布局完畢就要進(jìn)行布線了，布線并不是隨意布的，而是在一些原則的指導(dǎo)下并依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行的，可以說在整個(gè)PCB中，以布線的設(shè)計(jì)過程限定最高，技巧最細(xì)、工作量最大、也是最體現(xiàn)設(shè)計(jì)水平的部分。布線的原則：連線精簡原則、安全載流原則、電磁抗干擾原則、環(huán)境效應(yīng)原則、組裝方便、規(guī)范原則、經(jīng)濟(jì)原則。常用的布線步驟是手動(dòng)—自動(dòng)—手動(dòng)。手工布

66、線一般在自動(dòng)布線前和自動(dòng)布線后進(jìn)行，自動(dòng)布線前，先收工布一些重要的網(wǎng)絡(luò)，例如高頻時(shí)鐘、主電源等，這些網(wǎng)絡(luò)往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊分裝，例如BGA，自動(dòng)布線很難布得有規(guī)則，也要用手工布線；自動(dòng)布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進(jìn)行調(diào)整，這樣才能達(dá)到良好效果。</p><p><b>　　3.4 小結(jié)</b></p><p>　　

67、通過利用PROTEL 99SE對電路原理圖及PCB圖的繪制，不僅使我完成了設(shè)計(jì)所需的要求，也讓我學(xué)會(huì)了使用中國最流行EDA軟件，不僅增長了自己的知識(shí)，也為以后的學(xué)習(xí)工作增加了很大的機(jī)會(huì)。</p><p>　　第四章 步態(tài)分析及程序</p><p><b>　　4.1 步態(tài)分析</b></p><p>　　三角步態(tài)運(yùn)動(dòng)原理：“六足綱”昆蟲(蟑螂，

68、螞蟻等等)在平坦無阻的地面上快速行進(jìn)時(shí)，多以交替的三角步態(tài)運(yùn)動(dòng)，在步行時(shí)把六條腿分為兩組，以身體一側(cè)的前足、后足與另一側(cè)的中足作為一組，形成一個(gè)穩(wěn)定的三角架支撐蟲體，因此在同一時(shí)間內(nèi)只有一組的三條足起行走作用：前足用爪固定物體后拉動(dòng)蟲體前進(jìn)，中足用以支撐并舉起所屬一側(cè)的身體，后足則推動(dòng)蟲體前進(jìn)，同時(shí)使蟲體轉(zhuǎn)向，行走時(shí)蟲體向前并稍向外轉(zhuǎn)，三條足同時(shí)行動(dòng)，然后再與另一組的三條足交替進(jìn)行，兩組足如此交替地?cái)[動(dòng)和支撐，從而實(shí)現(xiàn)昆蟲的快速運(yùn)動(dòng)。為

69、了便于區(qū)分其它步態(tài)，將這種步態(tài)定義為“三角步態(tài)”?！?】</p><p>　　如圖4-1是野外圓形重載鐵甲機(jī)器人的實(shí)物圖，可以將它的六個(gè)腿分為A和B2組，A組為1、2、3，B組為4、5、6。由于它的每個(gè)腿上都有三個(gè)電機(jī)，一個(gè)是接觸地面的支撐腿上的電機(jī)，一個(gè)是可以前后擺動(dòng)的腿上的水平電機(jī)，還有一個(gè)是控制抬腿和落下的腿上的垂直電機(jī)。可以將1腿的三個(gè)電機(jī)編號(hào)為1A、1B、1C，2腿的編號(hào)為2A、2B、2C，3腿的編號(hào)為

70、3A、3B、3C，4腿編號(hào)為4A、4B、4C，5腿編號(hào)為5A、5B、5C，6腿編號(hào)為6A、6B、6C。復(fù)位是腿在機(jī)器人兩側(cè)，機(jī)器人向前實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，每條腿的支撐腿，也就是1A、2A、3A、4A、5A、6A，始終保持不動(dòng)，然后控制抬腿和落下的1C、3C、5C，控制腿抬起，接著控制前后擺動(dòng)的1B、3B、5B腿向前擺動(dòng)，于是1C、3C、5C腿落下，與此同時(shí)，另外一組的2C、4C、6C抬起，然后2B、4B、6B腿向前擺動(dòng)，接著2C、4C、6C落下

71、，以此循環(huán)，機(jī)器人就以此三角步態(tài)實(shí)現(xiàn)向前行走。此外，由于該機(jī)器人的結(jié)構(gòu)比較特殊，它是圓盤形的，它還有其它的步態(tài)相鄰的兩個(gè)腿，與和它們不相鄰的兩腿都可以構(gòu)成三角步態(tài)，因此它還有許多其它步態(tài)。另外，此機(jī)器人在轉(zhuǎn)彎等其它的形式上</p><p>　　圖4-1 野外圓形重載鐵甲機(jī)器人</p><p>　　具體的步態(tài)運(yùn)動(dòng)示意圖如下：</p><p>　　機(jī)器人開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，初始

72、位置如A，先將1、3、5腿抬起，然后1、3、5腿前擺，如圖B所示；接著支撐的2、4、6腿后擺，機(jī)器人就會(huì)向前一段距離，就如C所示；1、3、5腿落下，2、4、6腿抬起，2、4、6前擺，如圖D所示；1、3、5腿再后擺機(jī)器人又會(huì)向前一段距離，2、4、6落下，此時(shí)各條腿回到初始狀態(tài)，機(jī)器人就以此步態(tài)循環(huán)前進(jìn)：</p><p><b>　　4.2 程序設(shè)計(jì)</b></p><p&g

73、t;　　以下是機(jī)器人的控制程序設(shè)計(jì)：</p><p>　　野外圓形重載鐵甲機(jī)器人的行走共由18個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，分成3組，一組六個(gè)。其中有一組舵機(jī)是一直保持90°角度不變，另外兩組舵機(jī)實(shí)現(xiàn)腿的抬，擺，落這3個(gè)動(dòng)作。</p><p>　　對保持90°不變的舵機(jī)初始化程序如下：</p><p>　　#define Center 750</p&g

74、t;<p>　　#define Center1 750</p><p>　　#define Center2 750</p><p>　　#define Center3 750</p><p>　　#define Center4 750</p><p>　　#define Center5 750</p><p&

75、gt;　　#define Center6 750</p><p>　　對實(shí)現(xiàn)腿的抬，擺，落這3個(gè)動(dòng)作的兩組舵機(jī)初始化如下：</p><p>　　#define Leg1Center 750</p><p>　　#define Leg1Forward 800 </p><p>　　#define Leg

76、1Back 700</p><p>　　#define Leg2Center 750</p><p>　　#define Leg2Forward 800</p><p>　　#define Leg2Back 700</p><p>　　#define

77、 Leg3Center 750</p><p>　　#define Leg3Forward 800</p><p>　　#define Leg3Back 700</p><p>　　#define Leg4Center 750</p><p>　　#de

78、fine Leg4Forward 700</p><p>　　#define Leg4Back 800</p><p>　　#define Leg5Center 750</p><p>　　#define Leg5Forward 700</p><p>　

79、　#define Leg5Back 800</p><p>　　#define Leg6Center 750</p><p>　　#define Leg6Forward 700</p><p>　　#define Leg6Back 800</p><p&

80、gt;　　每次準(zhǔn)備行走的時(shí)候，每條腿的舵機(jī)可能不在初始位置，所以在行走前進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位程序如下：</p><p>　　int code neutraldata[] = {RaiseRight, Center, </p><p>　　LowerRight, RaiseRight, Center, </p><p>　　LowerRight,

81、 RaiseLeft, Center, </p><p>　　LowerRight, RaiseLeft, Center, </p><p>　　LowerLeft, RaiseLeft, Center, </p><p>　　LowerLeft, RaiseLeft, Center, &

82、lt;/p><p>　　LowerLeft,0xff}</p><p><b>　　延時(shí)程序：</b></p><p>　　void Delay2cp(unsigned char i)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(--i);

83、 </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　剛好兩個(gè)指令周期</b></p><p><b>　　串口讀寫程序：</b></p><p>　　(1) 往串口寫一個(gè)字節(jié)</p><p>　　void W

84、Byte(uchar in )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i=8;</p><p>　　TXD=(bit)0; /*發(fā)送啟始位*/</p><p>　　Delay2cp(183) /*

85、發(fā)送8位數(shù)據(jù)位*/</p><p>　　while(i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TXD=(bit)(in &0x01); /*先傳低位*/</p><p>　　Delay2cp(176);</p><p>　　in =in &

86、gt;>1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　TXD=(bit)1; /*發(fā)送結(jié)束位*/</p><p>　　Delay2cp(190);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　(

87、2) 從串口讀一個(gè)字節(jié)</p><p>　　uchar RByte(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar Out =0;</p><p>　　uchar i=8;</p><p>　　uchar temp=RDDYN;

88、 /*發(fā)送8位數(shù)據(jù)位*/</p><p>　　while ( RXD );</p><p>　　Delay2cp(187); /*此處注意，等過起始位*/</p><p>　　Delay2cp(94); </p><p>　　while(i--)</p><p><

89、b>　　{</b></p><p>　　Out >>=1;</p><p><b>　　if(RXD) </b></p><p>　　Out |=0x80; /*先收低位*/</p><p>　　Delay2cp(179);

90、 /*(96-26)/2，循環(huán)共占用26個(gè)指令周期*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(--temp) /*在指定的時(shí)間內(nèi)搜尋結(jié)束位*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Delay2cp(1)

91、;</p><p><b>　　if(RXD)</b></p><p>　　break; /*收到結(jié)束位便退出*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return Out ;</p><p>

92、<b>　　}</b></p><p>　　三角步態(tài)直線行走程序的實(shí)現(xiàn)：</p><p>　　首先，要定義下每一步幅給多少脈沖：#define Stride 120，然后定義左右腿抬起落下時(shí)所需的角度對應(yīng)的脈沖：</p><p>　　#define RaiseRight 500 </p><p>　　

93、#define LowerRight 1000 </p><p>　　#define RaiseLeft 1000 </p><p>　　#define LowerLeft 500 </p><p>　　接口函數(shù)：int motormove(char channel, char ramp, int posi

94、tion)，，其中channel，ramp，position是函數(shù)motormov（）的參數(shù)，分別定義了舵機(jī)編號(hào)，舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，脈沖寬度（舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度）。</p><p>　　程序中把腿的動(dòng)作順序，舵機(jī)編號(hào)，脈沖寬度放在一個(gè)二維數(shù)組函數(shù)當(dāng)中，然后主程序通過接口函數(shù)int motormove（）調(diào)用這些數(shù)組函數(shù)，從而控制舵機(jī)，實(shí)現(xiàn)六條腿的擺動(dòng)。</p><p>　　舵機(jī)編號(hào)二維數(shù)組函數(shù)：&l

95、t;/p><p>　　int code motorchannel[] = {0x01,0x05,0x09,</p><p>　　0x02,0x06,0x0A,</p><p>　　0x00,0x04,0x08,</p><p>　　0x01,0x05,0x09,</p><p>　　0x03,0x07,0x0B,</

96、p><p>　　0x00,0x04,0x08,</p><p>　　0x02,0x06,0x0A,</p><p>　　0x03,0x07,0x0B}</p><p>　　復(fù)位程序的舵機(jī)編號(hào)：</p><p>　　int code motorchannel_neutral[] = {0x01,0x00,0x01,</

97、p><p>　　0x03,0x02,0x03,</p><p>　　0x05,0x04,0x05,</p><p>　　0x07,0x06,0x07,</p><p>　　0x09,0x08,0x09,</p><p>　　0x0B,0x0A,0x0B}</p><p>　　直線行走擺腿順序及方向的

98、二維數(shù)組函數(shù)：</p><p>　　int code forwarddata[] = { RaiseRight, RaiseRight, RaiseLeft,</p><p>　　Leg2Back, Leg4Back, Leg6Back,</p><p>　　Leg1Forward, Leg3Forward, Leg5Forward,&l

99、t;/p><p>　　LowerRight, LowerRight, LowerLeft,</p><p>　　RaiseRight, RaiseLeft, RaiseLeft,</p><p>　　Leg1Back, Leg3Back, Leg5Back,</p><p>　　Leg2Forward, Leg

100、4Forward, Leg6Forward,</p><p>　　LowerRight, LowerLeft, LowerLeft,0xff}</p><p>　　步態(tài)流程圖和程序流程圖如下：</p><p>　　圖4-2 步態(tài)流程圖</p><p><b>　　程序流程圖如下：</b></p>

101、<p>　　圖4-3 程序流程圖</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過幾個(gè)月的努力，論文終于完成 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)過很多的難題，但都在老師和同學(xué)的幫助下順利解決了，在不斷的學(xué)習(xí)過程中我體會(huì)到：寫論文是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的過程，從最初剛寫論文時(shí)的模糊認(rèn)識(shí)到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認(rèn)識(shí)，我體會(huì)到實(shí)踐對于學(xué)習(xí)的重要性，以前只是明白

102、理論，沒有經(jīng)過實(shí)踐考察，對知識(shí)的理解不夠明確，通過這次的做，真正做到理論實(shí)踐相結(jié)合?？傊?，通過畢業(yè)設(shè)計(jì),我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對待要解決的問題，要耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來充實(shí)自己。同時(shí)我也深刻的認(rèn)識(shí)到，在對待一個(gè)新事物時(shí)，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能更加有效。</p><p><b>　　致 謝</b></p>

103、<p>　　歷時(shí)將近幾個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師——康杰老師，他對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！</p><p>　　感謝這篇論文所涉及到的

104、各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。</p><p>　　感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。</p><p>　　由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！</p><p><b>

105、　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐愛鈞，彭秀華. Keil Cx51 V7.0單片機(jī)高級(jí)語言編程與μVision2應(yīng)用實(shí)踐[M].北京： </p><p>　　電子工業(yè)出版社. 2004.1-72,214-250</p><p>　　[2] 王寧．基于嵌入式系統(tǒng)的開放式教育機(jī)器人控制器[D

106、]：[碩士學(xué)位論文]．鄭州：鄭州大</p><p><b>　　學(xué)，2007 </b></p><p>　　[3] 戴敏，張志勝，史金飛．大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)的探索[J]． 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社</p><p>　　會(huì)科學(xué)版)，2008，10(增刊)：258-260</p><p>　　[4] 付麗，劉衛(wèi)國，伊強(qiáng)

107、．單片機(jī)控制的多路舵機(jī)用PWM波產(chǎn)生方法[J]．微特電機(jī)，2006(2)：</p><p><b>　　28-29</b></p><p>　　[5]曹建樹，夏云生，曾林春．51單片機(jī)實(shí)用教程[M]．北京：中國石化出版社，2008</p><p>　　[6]張義和，王敏男，許宏昌，余春長編著，袁彩霞改編．例說51單片機(jī)（C語言版）[M]．北&l

108、t;/p><p>　　京人民郵電出版社，2008</p><p>　　[7] 沙占友，孟志永，王彥朋．單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)[M]．第2版．北京：電子工業(yè)出版社，</p><p><b>　　2006</b></p><p>　　[8]秦志強(qiáng)．C51單片機(jī)應(yīng)用與C語言程序設(shè)計(jì)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2007．80-120&

109、lt;/p><p>　　[9] 朱定華，黃松，蔡苗．Protel 99 SE原理圖和印制板設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，</p><p><b>　　2007</b></p><p>　　[10]陳繼榮．智能電子創(chuàng)新制作——機(jī)器人制作入門[M]．北京：科學(xué)出版社，2007</p><p>　　[11]多梁磊，王樹強(qiáng)，許芹

110、．多路PWM信號(hào)產(chǎn)生算法研究[J]．電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30(4)：</p><p><b>　　47-49</b></p><p>　　[12]謝淑如，鄭光欽，楊渝生．Protel PCB 99 SE電路板設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，</p><p><b>　　2001</b></p>&l

111、t;p>　　[13]張爭艷,童暉,馮敏.新型仿生六足機(jī)器人的設(shè)計(jì)與計(jì)算[J].中國水運(yùn)（學(xué)術(shù) </p><p>　　版）,2007,7(8):153-154</p><p>　　[14]李強(qiáng),任美榮,郭曉東,趙涓涓, 李曉飛.六足仿生機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電</p><p>　　工程技術(shù),2008,37(12): 44-45</p>

112、<p>　　[15]儲(chǔ)忠,阮堅(jiān)實(shí),虞剛明.基于AT89S52的六足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)</p><p>　　化,2008,(4):62-65 </p><p>　　[16]David Cook.Robot building for beginners[M].US:Apress L.P.,2003</p><p>　　[17]Shuuj