单片机控制机器人电路图
机器人电路图
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Plant Location Page Page description 31 ANALOGUE I/O UNIT DSQC355B 32 ENCODER UNIT DSQC377 33 CC-LINK 34 VISION, INTEGRATED CAMERAS 35 ETHERNET SWITCH A64/CAMERA 36 AXIS COMPUTER UNIT 37 AXIS COMPUTER UNIT 38 RECTIFIER AND BLEEDER 39 FAN UNIT 40 REMOTE SERVICE BOX DSQC680 41 SERVO DRIVE SYSTEM IRB 120 42 CONTROL CABLE 43 SERVO DRIVE SYSTEM IRB 140 44 CONTROL CABLE IRB 140 45 SERVO DRIVE SYSTEM IRB 360 46 47 48 49 50 CONTROL CABLE IRB 360 SERVO DRIVE SYSTEM IRB 1200 CONTROL CABLE IRB 1200 SERVO DRIVE SYSTEM IRB 1410, 1600, 260 CONTROL CABLE IRB 1410, 1600, 260 Page supplementary field Date 3/31/2016 3/31/2016 3/31/2016 3/31/2016 3/31/2016
苏教版高中通用技术选修3：简易机器人的单片机控制电路
谢谢
工作过程是CPU首先从ROM中提取指令，接着分析指 令，然后执行指令，并送出处理结果。
AT89c2051单片机简介
单片机有很多规格和型号，本书中的简易机器人选 用的单片机型号为AT89C2051。AT89C2051单片机具有较 高的性能与价格比，具有速度快、功能强、体积小、使 用方便、设计灵活等特点。
单片机的特点与应用
单片机具有体积小、功耗少、成本低、结构 简单、控制处理功能强等特点，广泛应用于工业 控制、机器人、智能化仪器仪表、计算机网络及 通信、智能武器等方面。日常生活中的CD机、 DVD机、数字电视机、自动洗衣机、空调及其遥 控器、高级智能玩具中也使用着各种各样的单片 机。
智能玩具汽车中的单片机 DVD机中的单片机
●时钟电路主要产生单片机运行所需的时钟信号。
●I/O端口是单片机的输入/输出接口，其中I （ Input）表 示输入，O （ output）表示输出，它们负责信号的传送。
●定时器/计数器为单片机进行精确的定时或外部事件的 计数，就好像人做事时大脑要决定何时开始、何时结束、确定 状态和知道事情做了多少等。
简易机器人的单片机控制电路
在简易机器人的控制系统中，单 片机充当着简易机器人的“大脑”。 这一节我们将介绍以单片机为核心的 简易机器人控制电路。
1.认识单片机
单片机（ SCM，single chip microcomputer）全 称为“单片微型计算机”，在它内部有块只有人 的指甲大小的超大规模集成电路芯片，是一台不 带外部设备的微型控制器。近年来，国际上采用 MCU（micro controller unit）替代SCM。
AT89C205l单片机外形
本科毕业论文-基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计解析
唐山学院毕业设计设计题目：基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计系别：信息工程系班级：11电气工程及其自动化3班姓名：刘亮指导教师：田红霞2015年6月1日基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计摘要机械臂控制器作为机械臂的大脑，对于它的研究有着十分重要的意义。
随着微电子技术和控制方法的不断进步，以单片机作为控制器的控制系统越来越成熟。
本课题正是基于单片机的机械臂控制系统的研究。
本文首先介绍了国内外机械臂发展状况以及控制系统的发展状况。
其次，阐述了四自由度机械手臂控制系统的硬件电路设计及软件实现。
详细阐述了机械臂控制系统中单片机及其外围电路设计、电源电路设计和舵机驱动电路设计。
在程序设计中，着重介绍了利用微分插补法进行PWM调速的程序设计。
并给出了控制器软件设计及流程图。
最后，给出了系统调试中出现的软硬件问题，进行了详细的分析并给出了相应的解决办法。
关键词：机械臂单片机自由度舵机PWMDesign of Multi DOF Manipulator ControllerBased on MCUAbstractAs the brain of robot arm, manipulator controller is very important for its research.With the development of microelectronics technology and control method, the control system of MCU is becoming more and more mature.This thesis is based on the research of the manipulator control system of MCU.Firstly,it is introduced the development of the manipulator and the control system at home and abroad.Secondly,it is given the circuit and software design for the four DOF manipulator in this disertation.it is expatiated the Single Chip Microcomputer(SCM),the relative circuit design ,Power circuit design,and driver circuit design of manipulator control system.In the design of the program, the design of PWM speed regulation by differential interpolation is introduced emphatically. The software design and flow chart of the controller are given.Finally,it is presented the problems of hardware and software in practive given resolves.Key word: Manipulator;MCU;DOF;Steering engine;PWM目录1引言 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.2国内外机械臂研究现状 (2)1.2.1国外机械臂研究现状 (2)1.2.2国内机械臂研究现状 (3)1.3机械臂控制器的发展现状 (3)1.4本设计研究的任务 (4)2机械结构与控制系统概述 (5)2.1机械结构 (5)2.2控制系统 (6)2.3系统功能介绍 (8)2.4舵机工作原理与控制方法 (8)2.4.1概述 (8)2.4.2舵机的组成 (8)2.4.3舵机工作原理 (9)3系统硬件电路设计 (11)3.1时钟电路设计 (11)3.2复位电路设计 (11)3.3控制器电源电路设计 (12)3.4舵机驱动电路 (13)3.5串口通信电路设计 (13)4系统软件设计 (14)4.1四自由机械臂轨迹规划 (15)4.2主程序设计 (16)4.3舵机调速程序设计 (17)4.3.1舵机PWM信号 (17)4.3.2利用微分插补法实现对多路PWM信号的输出 (18)4.4初末位置置换子程序 (21)4.5机械爪控制程序 (22)4.6定时器中断子程序 (23)4.6.1定时器T1中断程序 (23)4.6.2定时器T0中断子程序 (24)5系统软硬件调试 (25)5.1单片机系统开发调试工具 (25)5.1.1编程器 (25)5.1.2集成开发环境Keil和Protues (25)5.2控制系统的仿真 (26)5.3软件调试 (27)5.4硬件调试 (27)5.5软硬件联合调试 (28)6结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)1引言1.1研究的背景和意义机器人是传统的机械结构学结合现代电子技术、电机学、计算机科学、控制理论、信息科学和传感器技术等多学科综合性高新技术产物,它是一种拟生结构、高速运行、重复操作和高精度机电一体化的自动化设备。
《简易机器人的单片机控制电路作业设计方案》
《简易机器人的单片机控制电路》作业设计方案第一课时一、设计目标本设计旨在利用单片机控制电路，实现一个简易的机器人。
通过该设计，让同砚了解单片机的应用和控制原理，培育他们的动手能力和创新思维。
二、设计方案1.硬件设计：a.主控芯片：选择一款性能稳定、易于编程的单片机，如ATmega328P。
该单片机具有丰富的外设和通用性，适合用于控制电路的设计。
b.电源模块：接受稳压电源模块，输入电压为5V，输出电压为3.3V和5V，以确保电路稳定工作。
c.传感器模块：接入光敏电阻、红外避障传感器等传感器，以实现机器人的感知能力。
d.执行模块：毗连电机驱动模块和舵机驱动模块，用于实现机器人的运动和动作控制。
e.通信模块：设计串口通信模块，可与电脑或其他设备进行数据传输和控制。
2.软件设计：a.编写控制程序：利用Arduino IDE编写单片机控制程序，包括传感器数据采集、运动控制和通信功能。
b.算法优化：针对不同传感器的数据处理和机器人运动控制，优化算法，提高机器人的稳定性和灵活性。
c.人机交互：设计简洁直观的界面，便利用户操作机器人。
三、实施步骤1.搭建硬件平台：按照设计方案，毗连各模块并接入单片机，搭建机器人控制电路。
2.编写程序：依据硬件毗连，编写控制程序，实现机器人的基本功能。
3.调试测试：对机器人进行测试，检查传感器数据是否准确、执行模块是否正常工作，调整程序和电路，确保机器人正常运行。
4.完善功能：依据需求不息优化程序和电路设计，添加新的功能模块，使机器人更加智能和好用。
四、预期效果通过该设计方案的实施，同砚将进修到单片机的基本原理和应用，精通电路设计和编程的基本技能。
同时，他们还将培育解决问题的能力和团队合作认识，为将来的科技创新奠定基础。
五、总结本设计方案旨在激发同砚对科技创新的爱好，培育其动手能力和创设力。
通过实践操作，同砚将提高对单片机控制电路的理解和运用能力，为将来的进修和职业进步打下坚实基础。
《简易机器人的单片机控制电路作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《简易机器人的单片机控制电路》作业设计方案第一课时一、设计目的本次作业设计旨在让学生通过设计一个简易机器人的单片机控制电路来提高其对单片机控制原理和电路设计的理解能力，培养其动手实践的能力，同时提升其解决问题的能力和创新思维。
二、设计内容1. 设计一个简易机器人的结构，包括底盘、轮子、电机等部件。
2. 选定一个合适的单片机作为控制核心，设计机器人的控制电路。
3. 设计机器人的控制程序，实现基本的前进、后退、左转、右转等功能。
4. 可根据自身兴趣和能力增加其他功能，如避障、跟随等。
三、设计步骤1. 确定机器人的结构：确定机器人的底盘尺寸、轮子和电机的选择，设计一个稳固、灵活的机器人结构。
2. 选定单片机：选择常用的单片机，如Arduino、STM32等，考虑性能、成本和学习难度等因素。
3. 设计控制电路：根据机器人的功能需求设计控制电路，包括电机驱动电路、传感器接口电路等。
4. 编写控制程序：根据机器人的功能设计控制程序，使用C 语言或Arduino IDE等开发环境编写程序。
5. 测试调试：将控制程序下载到单片机中，连接控制电路，进行测试调试，不断优化程序，确保机器人能够正常运行。
四、设计要求1. 机器人结构稳固，电路设计合理，控制程序功能完善。
2. 设计过程规范，注重实践操作，充分发挥创新能力。
3. 提交完整的设计报告，包括设计思路、电路原理图、控制程序代码等内容。
五、评分标准1. 机器人结构设计（20%）：底盘稳固、轮子灵活、电机驱动正常。
2. 控制电路设计（30%）：电路简洁、稳定、接口清晰。
3. 控制程序设计（40%）：功能完善、代码规范、运行稳定。
4. 实验过程和报告（10%）：实验操作规范、报告内容详尽、结论明确。
六、参考资料1. 《单片机原理与应用》2. 《Arduino编程从入门到精通》3. 《机器人控制与传感技术》七、总结本次作业设计将有助于学生深入了解单片机原理和控制电路设计，培养其动手实践和解决实际问题的能力，提高其创新思维和团队合作能力，为未来的学习和工作打下良好基础。
《简易机器人的单片机控制电路作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《简易机器人的单片机控制电路》作业设计方案一、设计背景随着科技的不息发展，机器人技术越来越受到人们的关注和重视。
机器人作为一种能够代替人类完成一些重复性工作的智能设备，已经在各个领域得到了广泛的应用。
本次作业设计旨在通过单片机控制电路，实现一个简易的机器人模型，让学生们能够了解机器人控制的基本原理，并动手实践，提高他们的动手能力和创造力。
二、设计内容1. 硬件部分：设计一个简易的机器人模型，包括机器人的机械结构和电子元件。
机械结构可以采用简单的材料如纸板、塑料等制作，电子元件包括单片机、电机、传感器等。
2. 软件部分：编写单片机的控制程序，实现机器人的基本功能，如前进、后退、左转、右转等。
三、设计步骤1. 硬件设计：（1）设计机器人的机械结构，包括主体、轮子、电机支架等部件，确保机器人能够稳定地行走。
（2）选择合适的电子元件，如单片机、电机、传感器等，搭建电路毗连。
2. 软件设计：（1）进修单片机的控制原理和编程语言，编写控制程序，实现机器人的基本功能。
（2）调试程序，确保机器人能够按照预设的指令进行运动。
四、实施方案1. 组织学生分组进行设计和制作，每个小组卖力一个机器人模型的制作。
2. 提供必要的材料和工具，指导学生进行机械结构的设计和电路的搭建。
3. 指导学生进修单片机的编程和调试，帮助他们完成机器人的控制程序。
4. 在完成设计和制作后，组织学生进行展示和比赛，评选出最佳设计和制作的机器人模型。
五、评估标准1. 机器人模型的机械结构是否稳定，能否正常行走。
2. 机器人模型的电路毗连是否正确，是否能够按照预设指令进行运动。
3. 学生对单片机控制原理和编程语言的掌握水平。
4. 学生的团队合作能力和创造力。
六、总结通过本次作业设计，学生能够了解机器人控制的基本原理，掌握单片机的编程技能，提高他们的动手能力和创造力。
同时，也能够培养学生的团队合作能力和解决问题的能力，为他们未来的进修和工作打下良好的基础。
基于单片机控制的机器人的设计
指向角 ，光轴 ， 波 长，辉度等性能指标。红 外接 收管可用上述光电二极管或三极管 。 红外元件所接收的信号 ， 根据 隋况的需
要 ，要进行模拟一 数字量 的转换 ，因此 需要
ＭＤ转换 的过程首先 向 Ｐ ｏ 和Ｐ ２ 端口 输
脉 冲启动 Ａ ／ Ｄ转换 ， 把 内部转换的数据送往
单片机 ，为 了提高 数据处 理速度 和控 制精 度 ，本次设计采用并 口技术 。
总路线 ， 当Ｅ Ｏ Ｃ由低变高时数据转换结换结
束。
制电路 ； 中层板是驱动及检测板 ，放置电机 驱动线路及红外检测线路 ；底层板是电源 与
电机板 ，放置两路 电源 ，两套电机及减速 系
算法设计要解决 的重要 问题。然而笔者查阅
存放灰度传感器
的数值 ，
ｕ ｃ ｈ ａ ｒ ｉ ｃ ｌ ａ ｔ ａ ２ ］ ； ， ・ 存放最原始灰度
不大，必且场地尺寸有限 ， 可选用小型直流
伺服 电机 ，可 用 电枢 电压作 为速度控 制信 号， 但 必须加装减速箱 以适应低转速和大扭 矩的应用环境 。 发 出红 外光 的足球 意 味着机 器人 必须
倒 ，用集成度较 高的 ８ ０ ５ １ 单片机为核 ｌ 心来设计电路，并应用 Ｃ语 言实现软件的编程。
关键词 ：单片机 ；８ ０ ５ １ ；Ｃ语 言；足球机 器人
１总体介绍 该足球机器人主要具有 以下功能 ： 无线 数字接收 、电动驱动 及调速 、 红外检测 、 障 碍、 智能协调控 制等。 采取 了双层 Ｐ Ｃ Ｂ板结 构，各部件通过屏障电缆连接 ， 金 属框架结
科 技创 新
《简易机器人的单片机控制电路作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《简易机器人的单片机控制电路》作业设计方案第一课时一、设计背景随着科技的不息进步，机器人技术在各个领域得到了广泛应用。
为了让同砚更好地了解机器人的工作原理和控制方式，本设计方案旨在设计一个简易的机器人，并通过单片机控制电路实现对机器人的控制。
二、设计目标1. 设计一个简易的机器人，包括底盘、传动装置、传感器等组件；2. 利用单片机控制电路实现对机器人的前进、后退、左转、右转等基本动作的控制；3. 通过设计试验，让同砚精通单片机控制电路的原理和应用。
三、设计方案1. 机器人组件设计：（1）底盘：接受牢固耐用的材料制作，搭载马达和轮子，用于支持和挪动机器人；（2）传动装置：毗连底盘和马达，实现马达的动力传递至轮子，驱动机器人挪动；（3）传感器：安装在机器人上，用于感知四周环境，如红外传感器、超声波传感器等。
2. 单片机控制电路设计：（1）选择一款适合的单片机芯片，如STC89C52，具有较强的控制能力和丰富的外设接口；（2）设计电路毗连图，包括单片机芯片、电源模块、电机驱动模块、传感器模块等；（3）编写单片机控制程序，实现对机器人的控制，包括前进、后退、左转、右转等功能。
3. 试验步骤：（1）组装机器人：按照设计要求组装机器人的各个组件，确保毗连稳固；（2）搭建单片机控制电路：按照设计方案毗连各个电路模块，注意接线的正确性；（3）烧录程序：将编写好的单片机控制程序烧录至单片机芯片中；（4）调试测试：通过外部控制设备（如遥控器）发送指令，测试机器人的运动是否符合预期。
四、设计意义1. 增强同砚动手能力：通过设计和组装机器人，培育同砚的动手实践能力和创新认识；2. 拓展同砚知识面：让同砚了解机器人的基本原理和控制方式，拓展他们的科技视野；3. 提升同砚进修爱好：通过试验操作，激发同砚对科技的爱好和热忱，激发他们的进修动力。
五、总结通过本设计方案，同砚可以在实践中深度了解机器人的工作原理和控制方法，提升他们的动手能力和创新认识。
基于单片机的人形机器人控制系统设计
基于单片机的人形机器人控制系统设计人形机器人是一种具有拟人动作和表情特征的智能机器人，可以用于娱乐、教育、辅助等多个领域。
而单片机作为一种集成度较高的微型计算机，具有处理能力强、体积小、功耗低等特点，适合用于人形机器人的控制系统设计。
人形机器人控制系统设计主要包括机械结构设计、传感器设计、运动控制设计和人机交互设计等几个方面。
首先是机械结构设计，即人形机器人的外形和运动结构设计。
通过使用CAD软件进行建模和仿真，设计出满足人形机器人功能需求的外形和机械结构。
在设计过程中要考虑机械臂、关节的旋转范围和力度等因素，以便实现人形机器人各种动作和灵活性。
接下来是传感器设计，人形机器人可以使用各种传感器来获取外界环境信息。
例如，可以使用红外传感器或超声波传感器来获取距离信息，以避免人形机器人撞到障碍物；可以使用压力传感器或力传感器来感知外界施加在机器人身上的力度；可以使用视觉传感器来获取图像信息，以进行目标识别和跟踪等。
然后是运动控制设计，即通过控制电机和执行器来实现人形机器人的各种动作。
根据机械结构设计和传感器反馈信息，设计合适的控制算法，控制电机和执行器的转动角度和力度，使人形机器人能够实现自由行走、抓取等动作。
同时，还要考虑电机和执行器的功耗和控制精度，以确保人形机器人的稳定性和可靠性。
最后是人机交互设计，人形机器人需要与人进行交互和沟通。
可以使用语音识别技术和自然语言处理技术，让人形机器人能够理解和回答人的问题；可以使用人脸识别技术，让人形机器人能够识别和表情回应人的情绪；可以使用触摸屏和按钮等设备，让人形机器人能够接收和响应人的指令。
综上所述，基于单片机的人形机器人控制系统设计涉及到机械结构、传感器、运动控制和人机交互等多个方面。
在设计过程中，需要考虑人形机器人的外形、运动结构、力度、传感器选择和布局、电机和执行器控制、人机交互方式等因素。
通过合理设计和优化控制算法，可以实现稳定、灵活和智能化的人形机器人控制系统。
基于单片机的机械手关节直流电机控制电路
课程设计（论文）题目基于单片机的机械手关节直流电机控制电路班级学号学生姓名沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称专业综合课程设计院（系）专业班级课程设计题目基于单片机的机械手关节直流电机控制电路课程设计时间:课程设计的内容及要求：利用单片机、电路板开发基于单片机的机械手关节直流电机控制电路，实现机械手关节直流电机控制电路，使直流电机对一个机械手壁关节的启、停、正转、反转控制。
具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图及程序流程图；（2）按要求设计单片机的外围电路，给出电路原理图；（3）编写主要程序；（4）用protus进行仿真，给出仿真电路图；（5）单片机仿真器、电路板、电源等硬件正确可靠地连接；（6）按键控制直流电机进行正反转，使机械手关节活动；指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录0前言 (1)1总体设计方案 (1)2.硬件电路设计 (2)2.１单片机系统 (2)2. 2独立按键 (3)2.3 电机驱动 (4)3.软件设计 (6)3.1 按键子程序设计 (8)3.2调速子程序设计 (9)4调试分析 (10)5．结论及进一步设想 (11)参考文献 (11)课设体会 (12)附录1 电路原理图 (13)附录2 元件清单 (14)附录3 程序清单 (15)基于单片机的机械手关节直流电机控制电路摘要:本文设计了由单片机控制的机械手关节直流电机，由单片机、电机驱动芯片、机械手直流电机、控制电机的（正转、反转、启停、调速）键盘组成，主要使用了AT89C52、L298、直流电机主要器件，主要解决方案是利用单片机最小系统设计一个由按键控制的直流电机的在转动来控制机械手关节的运动。
关键字:单片机；直流电机；控制电路。
0前言着我们工业自动化水平的不断提高，在机械加工和机械制造领域，以及各种装配与包装自动化生长线上，机械手的应用以相当普遍。
机械手通常担任着上料，下料等加工任务。
由于PLC顺序控制具有系统简单，可靠，控制灵活方便等特点，而且从PLC诞生之日起，其最基本，最普遍的应用领域就是在工业环境下的顺序控制。
基于AT89S52单片机的机器人的设计及制作.
基于A T89S52单片机的机器人的设计及制作摘要：智能小车是移动式机器人的重要组成部分，介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。
通过不断检测各个模块传感器的输入信号，根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转，实现小车自动识别路线，寻找光源，判断并避开障碍物，检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示，智能停车等功能。
具有结构简单、电机控制快速准确、行走稳定、智能化高等优点，为移动式机器人的设计制作提供参考。
关键词：单片机；智能小车：AT89S52；传感器1.系统总体设计：AT89S52单片机作为总的控制核心，利用传感器，在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下，控制电机采取相应的动作，综上整个系统主要有循线、避障、电源、电机驱动、单片机控制、敲锣等六大模块.2.系统硬件设计：2．1循线模块根据黑带和自纸对光线的反射系数不同，利用车底接收到的反射光的强弱来判断“道路”黑带。
采用三个灰度传感器分别置于移动机器人前盘底座的两侧及中央，确保沿着黑线行驶。
灰度传感器是模拟传感器，有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。
灰度传感器利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值也不同的原理进行颜色深浅检测。
在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为机器人可以识别的信号。
2.2蔽障模块蔽障模块我们采取两种常用的方案：方案一：用超声波传感器进行避障。
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的。
遇到障碍物后能够返回，被传感器接受后，然后将这信号放大后送入单片机。
声波传感器需要精确的40KHz的方波信号来工作，HC08单片机可产生40KHZ的方波。
方案二：采用五个光电传感器分别测量小车左方、左前方、前方、右前方、右方障碍物的距离，并根据所测数据采取相应的避障措施若光电避障开关检测到障碍物，产生输出信号，并将输出端信号送至单片机的输入引脚。
毕业论文（设计）基于单片机的智能清洁机器人的设计
1.2 研究意义
随着智能机器人的发展和科研技术的进步，清洁机器人的智能程度也越来越高。智能 化技术的发展速度越来越快，智能化也是未来社会的发展方向。作为现代智能化方向里一 项先进发明，智能清洁机器人已经和人们生产生活的联系越来越密切。
I
The design of intelligent cleaning robot
Abstract
In recent years, with the development of intelligent robots and the technological progress. The cleaning robot is more and more intelligent,and intelligent is the sign of the development of cleaning robot.As the development trend of modern intelligent robot，it has become the research direction of designers.At the same time, intelligent cleaning robot is direction of development in the future.
Keywords: Intelligent cleaning robot, MCU , obstacle avoidance, infrared, vacuum cleaner
机器人结构及控制电路
机器人结构及控制电路（一）结构和组成1、机械部分：①足式②履带式③轮式2、传感器：①红外测距传感器②色差传感器（一般用于机器人寻迹）③温度探测器（用于检测主板温度和电机温度，便于提高系统性能的稳定性）3、控制器：大部分机器人均用自动控制装置，一般采用8位单片机，辅助以外部电路。
4、驱动源：①电源部分：一般用容量较大的锂电池，但也用铅蓄电池和干电池。
②电机部分：一般选用连续轨迹的伺服电机，但也有步进电机。
（二）控制电路（主要是以类似于触角式机器人为例）1、控制器的类型①串型处理结构：一般有单CPU结构、集中控制方式和两级CPU结构、主从式控制方式及多CPU结构、分布式控制方式。
（注：触角式属于单CPU控制结构）②并行处理结构：开发机器人控制专用超大规模集成电路（VLSI）和利用有并行处理能力的芯片式计算机（如Transputer、DSP)构成并行处理网络及利用通用的微处理器。
2、三种机器人控制器的比较【注：单片机亦称微型电脑或单片微型计算机，国际上称为微控制器，就是将中央处理单元（CPU）、程序存储器(ROM)、数据存储器（RAM)及输入输出（I\O）端口等部件集成在一片大规模或超大规模集成电路上的超微型计算机】①51系列单片机：应用最广泛的8位单片机首推Intel 的51系列，它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器或布尔代数。
典型产品是8051，片内有4KB 的一次性可编程（OTP)存储器，还有AT89C51、AT89C52等产品成为当今最流行的8位单片机。
51系列单片机I\O设置和使用非常简单。
②PIC系列单片机：PIC系列单片机是美国微芯公司的产品，是当前市场份额争长最快的单片机之一。
PIC系列的单片机共分三个级别：基本级、中级、高级。
其中又以中级的PIC16F873(A)【28脚】、PIC16F877(A)【40脚】用得最多，具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点，以后用这两种单片机为例进行说明。
机器人电路基础知识ppt课件
RoboGame2009
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mega16管脚
• VCC、GND：数字电路的电源；
• 双向I/O端口：
Port A（PA7—PA0）、Port B（PB7—PB0） Port C（PC7—PC0）、Port D (PD7—PD0)
• RESET：复位输入引脚。
• XTAL1、XTAL2：外部时钟的输入输出端。
5/26/2020
RoboGame2009
11
二极管
• 二极管是由具有多空穴的P型半导体和具有多数 自由电子的N型半导体构成的PN结。
• 单向导通性：施加正向电压时，电流流通；施加 反向电压时，电流截止。
5/26/2020
RoboGame2009
12
二极管种类
• 检波二极管：2AP系列、1N34/A、1N60等。 • 整流二极管：AC—>DC，工作允许电流和工作电压。 • 开关二极管：类似电控开关。IN4148。 • 稳压二极管：齐纳效应，反向使用。1N47XX。 • 变容二极管：主要用在电子调谐及锁相环电路中。 • 光电二极管：接收光照射时，有光电流反方向流动。 • 发光二极管：LED，有各种颜色，超高亮度的。 • 隧道二极管：负阻抗特性。
5/26/2020
RoboGame2009
3
电阻色环
5/26/2020
RoboGame2009
4
阻值系列表
E24±5%
1.0 ,1.1 ,1.2 ,1.3,1.5 ,1.6 ,1.8 ,2.0 ,2.2 ,2.4 ,2.7 3.0 ,3.3 ,3.6 ,3.9,4.3,4.7 ,5.1 ,5.6 ,6.2 ,6.8 ,7.5 8.2 ,9.1
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TTL与CMOS
单片机自动清洁机器人设计(电路图+原理图+流程图+源程序)课程设计
单片机自动清洁机器人设计(电路图+原理图+流程图+源程序)-课程设计单片机自动清洁机器人设计最近在电视看到一款能够遥控移动的吸尘器，圆形的和遥控汽车差不多，我感觉到如果再不把自己的想法写出来，自己的创意会被很多人实现，我几年前就想设计一款能够打扫卫生的机器人，直到看到电视里的那个东西，我意识到，我要自己做一个出来。
移动机构是清洁机器人的主体，决定了清洁机器人的运动空间，一般采用轮式结构。
传感器系统一般采用超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器等构成多传感器系统。
随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展,智能清洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。
吸尘系统在原理上与传统立式吸尘器相同，主要是在结构设计上更多考虑结构尺寸、集成度以及一些辅助机构的合理布置和利用，以此来提高能源利用率和工作效率。
现在的智能清洁机器人通过软硬件的合理设计，使其能够自动避开障碍物，实现一般家居环境下的自主清洁工作。
它的主要功能有: 1 能够自动熟悉地形，了解房间布局，感知自己的方位，记录和分析环境卫生状况，容易脏的地方多打扫，干净的地方少打扫，节省能源。
2能够自动补充能量。
当检测到电源不足时，自动找到电源，并充电。
充电结束自动专为待机状态。
3当垃圾装满后自动打包，并将垃圾放到主人指定的地点。
4能够检测主人是否在家，只有当主人不在家时，才出来打扫卫生，主人在家时机器人休息。
保证不影响主人的正常生活。
可行性分析:1应用超声波测距和滚轮定位就可以测到自己的位置，给据吸入垃圾量的多少，就可以分析出，那干净那里脏.2应用简单的空中加油技术就可以把自动充电搞定。
检测电源能量多少，和是否充满就更简单了.3垃圾打包只用简单的打包技术就可以解决.4机器人上装上热释红外探测器就知道主人在不在了..5剩下的功能，好多玩具里都有，只要把吸尘器和遥控车结合起来就搞定了1 系统整体方案设计1．1 制作清洁机器人的任务与要求：任务: 清洁机器人在场地上任意运动并吸尘，当遇到障碍物时，可自主避开障碍物绕道继续运动（轨迹由团队设定）。
《简易机器人的单片机控制电路导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《简易机器人的单片机控制电路》导学案导学目标：1. 了解简易机器人的基本原理和结构；2. 掌握单片机控制电路的设计和实现方法；3. 能够独立完成简易机器人的单片机控制电路搭建。
导学内容：1. 简易机器人的观点和应用；2. 单片机控制电路的原理和设计方法；3. 实际搭建简易机器人的单片机控制电路。
导学步骤：第一步：简易机器人的观点和应用（10分钟）简易机器人是一种由单片机控制的小型机器人，可以执行一些简单的任务，如避障、巡线等。
它广泛应用于教育、科研和娱乐等领域，是进修单片机编程和电路设计的理想实践对象。
第二步：单片机控制电路的原理和设计方法（20分钟）单片机是一种集成了中央处理器、存储器和输入输出接口的微型计算机芯片，可以通过编程实现对外部设备的控制。
设计单片机控制电路时，起首需要选择合适的单片机型号，并根据实际需求设计输入输出接口、传感器和执行器等部件。
第三步：实际搭建简易机器人的单片机控制电路（60分钟）1. 确定机器人的结构和功能要求；2. 选取合适的单片机型号，并设计控制电路；3. 将电路图转化为实际电路板，并毗连传感器、执行器等部件；4. 编写控制程序，并通过下载到单片机中实现机器人的控制。
第四步：实验验证与总结（10分钟）通过实际搭建简易机器人的单片机控制电路，验证设计的可行性并总结经验教训，进一步提高学生的实践能力和创新思维。
拓展延伸：1. 尝试设计更复杂的机器人控制电路，实现更多功能；2. 进修其他单片机编程语言，扩展应用领域；3. 参与机器人比赛或展示活动，展示自己的效果并与他人交流进修。
结语：通过本节课的进修，置信同砚们对简易机器人的单片机控制电路有了更深入的了解，希望大家能够在未来的进修和实践中不息探索、创新，成为优秀的工程师和科学家。
祝大家进修愉快！。
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机器人主程序流程图
在本次机器人的软件设计过程中，为考虑整个机器人的协调、稳定、快速的运动，所以在整个的路径规划中我们采用部分机械结构的联动，比如：机器人的行走运动和机械手的升降运动、机器人的行走运动和底层积木移动臂组件放置黄金块运动、机器人的行走运动和顶层积木移动臂组件抓取金顶运动等。
那么在软件当中对于实现部分机械结构联动就要充分利用单片机片上集成的外设，比如：片上集成的PWM功能。
对于片上集成的外设在实际使用时，只要在程序开始的部位初始化一次就可以了，操作方便简单快捷，并且片上集成的外设在运行过程中近似可以独立于单片机的CPU工作。
在CPU的资源分配上，降低开发的难度，提高了CPU效率。