基于ARM32位单片机的机器人设计毕业论文
毕业论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计
2016 南阳理工学院本科生毕业设计论文学院系电子与电气工程学院
专业电子信息工程
学生
指导教师
完成日期
南阳理工学院本科生毕业设计论文
基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计
Autonomous control system for the quadrotor unmanned
aerial vehicle based on ARM processors
总计毕业设计论文25 页
表格0 个
插图20 幅
3 南阳理工学院本科毕业设计论文
基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计
Autonomous controlsystem for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors
学院系电子与电气工程学院
专业电子信息工程
学生姓名
学号
指导教师职称
评阅教师
完成日期南阳理工学院
Nanyang Institute of Technology
4
基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计[摘要]针对改变传统以单片机为处理器的四旋翼自主控制飞行器控制方式的问题
设计了一种基于嵌入式ARM的飞行控制系统的设计和实现方案。这是一种基于ARM
的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案。详细介绍了控制系统
的总体构成以及硬软件设计方案包括传感器模块、视屏采集模块、系统核心控制功
能模块、无线通信模块、地面控制和数据处理模块。实验结果表明该设计结合嵌入式
实时操作系统保证了系统的高可靠性和高实时性能满足飞行器起飞、悬停、降落等
飞行模态的控制要求。[关键词]ARM四旋翼自主飞行器控制系统。Autonomous control system for the quadrotor unmanned
基于ARM的移动机器人控制系统设计
基于ＡＲＭ的移动机器人控制系统设计
作者：徐敏
来源：《电脑知识与技术》2008年第35期
摘要：该文主要介绍了基于ARM内核的S3C2410在移动机器人控制系统中的应用，通过传感器来感知外部环境信息，再通过路径规划做出决策进行运动。同时，为了让机器人能够更好地完成任务，可以使外部计算机与机器人进行无线通信，借助于外部计算机做出决策实现远程操作，增强了系统的实时性和可靠性，实现了机器人的精确实时控制。
关键词：移动机器人；传感器；无线通信模块
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2356-03
Design of Mobile Robotic Control System Based on ARM
XU Min
(Department of the Electronics Information Jiangsu College of Information Technology,Wuxi 214000,China)
Abstract: This article introduced the application of S3C2410 based on the ARM core in the mobile robot control system. Through the sensor to get external environment information,then make the decision of exercise by path planning.And at the same time,may make external computer and the robot to carry on the wireless communication to let the robot complete the task well.With the aid of the decision-making from external computer to realizes the long-distance operation. It improves the system real-time performance and the system reliability, and also realizes the mobile robot precise real- time control.
基于STM32单片机的智能家居系统毕业设计
设计报告
基于STM32单片机的智能家居系统设计
姓名：
班级：
学号：
指导老师：yyyyyyyyy
日期：2013.05.27～2013.06.07
华南农业大学工程学院
摘要
目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多，但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强，设计成本低廉，非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。本产品采用的是以意法半导体公司生产的单片机STM32F103RBT6作为主控芯片，AT24C02作为静态存储芯片，4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器，GSM和扬声器的家庭报警模块。
随着信息技术的发展，实现家居的信息化、网络化，是当前智能家居系统发展的新趋势。本设计将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。
经测试，本系统稳定可靠，同时具有友好的人机界面，为用户提供安全服务的同时，实现系统智能化管理。
关键字：智能报警存储器传感器 GSM
目录
1 方案比较与选择 (1)
1.1 方案一：采用数字电路控制 (1)
1.2 方案二：采用双音多频电路与语音电路相结合的控制方案 (1)
1.3 方案三：采用以STM32单片机为核心的控制方案 (2)
基于stm32单片机的图像识别绘图写字机器人
科技经济信息化科技经济导刊 2016.36期
基于stm32单片机的图像识别绘图写字机器人
李昭怡
（大连市金州高级中学 辽宁 大连 116100）
1 绘图机器人的背景和意义
目前科技制图的科技主要通过电脑绘图软件设计，然后控制外部打印机将路径绘制出来。在这个过程中并没有涉及到图像识别与处理。而主流的图像识别技术大部分也仅仅做到了识别，并未根据图像特征做出相应的处理。在科技发展中，领域之间的结合越来越重要，这也是未来的发展趋势。绘图机器人将步进电机二维传动系统和图像识别处理有机的结合起来，对于图像识别算法的发展以及灵活运动控制的实现有着重大的意义。
2 绘图机器人的设计思路
本项目共分为几个模块来实现。第一是硬件搭建二维绘图模块，第二是 ARM软件的图像识别模块，第三是基于路径控制硬件绘图模块。二维绘图模块通过双路步进电机控制，分别实现对X轴和Y轴的运动。传送方式是通过履带传送，增加运动速度。绘图笔部分是在运动端点部分采用伺服电机来控制下笔与停笔。ARM 软件的图像识别采用STM32单片机控制高清摄像头模块OV7670来实现，本模块的实现一是对图像的识别，二是对图像的路径的确认。图像的现实模块通过TFT 液晶屏来实现。路径创建完成以后，下一步就是将路径和二维绘图模块结合，让硬件按照设计的路径将图像绘制出来。本模块实现的是路径与运动控制算法的结合。
3 绘图机器人的实现
3.1 硬件设计
本项目的硬件有嵌入式ARM 单片机以及OV7670摄像头部分，也有机械设计部分。ARM 单片机采用的是STM32F103ZET6，72M主频，其存在摄像头接口，TFT液晶屏接口以及其他的外设接口，足够实现本项目的所有功能。机械设计采用的是双路四相步进电机和履带的结合。步进电机通过联轴器和转动零件与履带紧密结合。实现 X 轴，在履带上面增加另一路步进电机，同样结合联轴器和履带实现Y轴。履带上固定一个绘画笔，这样可以做到 X 轴步进电机的转动能够带动 Y轴步进电机和绘画笔在 X 轴上传动。Y轴步进电机可以带动绘画笔在 Y 轴上传动。在绘画笔上固定一个伺服电机。控制抬笔与落笔。
毕业论文-基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
摘要
随着人们生活水平的提高，人们对消费电子的需求也越来越高，智能硬件和移动平台的成熟，也为STM32的发展提供了基础和动力。
系统采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103VET6作为微控制器，设计了CH340 USB 下载电路，JLINK下载电路供下载调试代码，结合DS18B20、VS838、红外遥控、蜂鸣器、LED发光管、RS232、RS485以及板载TFT液晶等外围设备，以及对这些外设的编程控制，实现了温度计、上下位机通信、红外遥控器、定时时钟、触摸画板、TFT液晶显示等集成与一板的功能。
关键词：STM32F103VET6，TFT液晶，DS18B20
Abstract
Along with living standard enhancement, the people to expend electronic the demand to be also getting higher and higher. Intelligent mobile platform mature, also provide the foundation and driving force for the development of STM32.
The system adopts ARM Cortex-M3 as STM32F103VET6’s kernel as the controller to combined with DS18B20, VS838, infrared remote control, buzzer, LED luminou tube,RS232, RS485 and the onboard TFT LCD and other peripheral equipment, as well as peripheral programming control, realized the thermometer, serial communication, infrared remote control,timing clock, drawing board, touch TFT liquid crystal display is integrated with a function.
基于单片机设计的计算器毕业论文
南昌工程学院
毕业设计 (论文)
机械与电气工程学院（院）系电气工程及其自动化专业
毕业设计（论文）题目基于单片机设计的计算器（硬件）
学生姓名
班级
学号
指导教师
完成日期 2010 年 6 月 18 日
基于单片机设计的计算器（硬件）
The calculator based on the design of MCU (hardware)
总计毕业设计（论文） 34 页
表格 6 个
插图 18 幅
摘要
近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域。
作为微型机的一个主要分支，单片机在结构上的最大特点是把CPU、RAM和ROM存储器、定时器和多种I/O接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。从它的组成和功能来看，一块单片机芯片其实就是一台计算机。
本次设计是采用MSC-51单片机来设计的六位数计算器, 采用C语言进行程序编写实现计算器功能。外接4X5的键盘，通过键盘扫描来完成输入数的控制，输出采用1602液晶显示，并设有清零键可随时完成计算与显示的清零。计算器将完成的0至99999整数的加/减/乘/除运算。
基于ARM单片机四旋翼飞行器控制器设计
本科毕业论文（设计）
基于ARM 单片机的四旋翼飞行器 控制器设计
系 （部）
专 业
学 号
学生姓名
指导教师
提交日期
中工 信商
概要
近几年，微小型的四旋翼无人机已逐渐成为无人机领域的研究热点。由于其灵活性，机体结构简单，维修方便等优点，并且可以在空中悬停，垂直起飞和着陆。所以它在军事和民用领域巨大的应用潜力，在架构设计和飞行控制国内外许多研究机构的研究也致力于四个旋翼无人机飞行控制系统，以实现四个旋翼无人机自主飞行]10[。四旋翼无人机飞行控制系统的重要组成部分是其机载的传感器系统，由于它为机载控制系统提供了可靠的飞行状态信息，因此是实现四旋翼无人机自主飞行的重要设备之一。
本论文设计了一种基于ARM处理器作为主控制器的四旋翼飞行器，由MTi.G惯性导航一体机，高精度声纳传感器和无线遥控器为主的机载传感器系统。该系统已经完成了航班状态信息的采集和处理，与空气中的控制器，实现了四旋翼飞行器空中自主悬停控制。使用现有的机载控制器硬件平台的ARM嵌入式控制器的功能是构建一个功能完善，和机载传感器系统（微型姿态航向参考系统和声纳传感器）的采集和处理测量的数据，对采集到的数据以及遥控数据进行一定的PID算法的计算]2[，进而控制四个无刷直流电机的转动，实现可四旋翼飞行器的稳定飞行。
关键字：四旋翼无人机声纳传感器无刷直流电机
Four rotor aircraft design based on ARM single chip
microcomputer
ABSTRACT
In recent years，quadrotor helicopter has become a hotspot of the research about unmanned aerial vehicle(UA V)．It has high maneuverability，easy maintance，simple configuration, and the ability of agile hovering，vertical taking off and landing(VTOL)．Because of their huge potential application values for civil and military utilization，researches on the architecture of flight control system(FCS)are conducted by many universities and companies to achieve autonomous flight control of quadrotors．Onboard sensor system is a very important component of flight control system because it will supply reliable flight informations of quadrotor for the flight controller.
基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究
基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应
用研究
一、概述
随着科技的不断发展，嵌入式系统已成为今天的主流技术之一。它不仅广泛应用于汽车、航空、机器人等领域，还被广泛应用于
生活中的各种产品中。其中，基于STM32单片机的嵌入式系统因
为其先进的架构和性能优势，在嵌入式系统领域中得到了广泛的
应用。
本文将介绍基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究，包括STM32单片机的技术特点、系统设计开发流程以及应用案例
分析等内容。
二、STM32单片机技术特点
STM32单片机是欧洲ST公司推出的一种高性能、低功耗的嵌
入式系统单片机。它采用ARM Cortex-M3内核，拥有高速的闪存、大容量的SRAM和多种外设接口，可以轻松满足嵌入式系统的各
种需求。此外，STM32单片机还具有以下技术特点：
1.强大的计算能力：采用Cortex-M3内核，主频高达72MHz，
能够满足高要求的计算需求。
2.多样化的外设：包括多种串口、SPI、CAN、USB等外设接口，可以适应不同的应用场景。
3.低功耗设计：采用了深度睡眠模式和动态电压调节技术，能
够极大地降低系统的功耗。
4.丰富的软件支持：提供了一整套完整的软件开发套件，包括
编译器、调试器、IDE等，开发者能够轻松完成系统开发。
以上这些特点使得STM32单片机成为了目前市场上最为成熟
和先进的嵌入式系统单片机之一。
三、系统设计开发流程
基于STM32单片机的嵌入式系统开发可以分为以下几个步骤：
1.确定需求和规格：在进行系统设计前，需要明确系统的功能、性能要求、外设接口等各种需求和规格。
基于STM32F103ZET6智能梯控系统的设计与实现
1、根据STM32F103ZET6的硬件特性，搭建适合的开发环境。选用Keil MDK 或IAR Embedded Workbench等开发工具，配置硬件平台并编写初始化程序。
2、编写各模块的驱动程序。包括ADC模块、DAC模块、SPI模块、I2C模块等， 实现对传感器和执行器等设备的控制和数据传输。
3、程序开发：采用开发工具（如Keil MDK-ARM）编写智能小车的控制程序。 程序应包括电机控制、传感器数据采集及处理、障碍物规避等功能；
4、程序烧录：通过串口将程序下载到STM32F103ZET6微控制器中；
5、调试与测试：上电测试智能小车的各项功能，如电机驱动、传感器数据 采集、障碍物规避等。根据测试结果调整程序及硬件连接。
3、系统能效有待提高：部分系统未充分考虑能效问题，导致运行过程中能 源浪费严重。
系统设计
针对现有研究中存在的问题，本次演示提出了一种基于STM32F103ZET6的智 能梯控系统设计方案。该方案在系统架构、硬件设备和软件设计等方面进行了改 进和创新。
1、系统架构设计：采用分层架构设计，将系统分为感知层、数据处理层和 应用层。感知层负责数据采集和监测，数据处理层进行数据分析和处理，应用层 实现具体的控制和优化。
智能小车制作不仅需要硬件设备的支持，还需要软件的配合。 STM32F103ZET6微控制器作为一款基于ARM Cortex-M3核心的芯片，具有丰富的 外设接口和高效的指令处理能力，是智能小车控制器的理想选择。
buckboost电路的ARM单片机控制器的设计毕业论文
buck-boost电路的ARM单片机控制器的设计
摘要
本文提出了一种基于ARM的一种新型BUCK-BOOST（AC-AC）电路控制器设计。在斩控式AC-AC变换中，控制电路绝大部分还是采用PWM发生模块进行模拟控制，这些模块斩波频率高，可以进行简单的PID控制，但也有模拟电路固有的缺点：元器件老化，温度漂移，系统不灵活，精度不高，开发速度慢等问题。本文针对于这些问题,用ARM嵌入式处理器LPC2114设计了一种新型控制器。由于CPU直接参与闭环控制，能显著降低系统硬件成本，同时不存在温度漂移等问题，一旦调试正常就能长期稳定运行；另外，通过软件版本改变系统功能，灵活实现复杂的控制算法。因此，随着微处理器价格的降低和技术的成熟，数字控制技术必将在高性能，智能化DC/DC和斩控式AC-AC变换器中得到应用和发展。
本文对系统的结构和原理进行了具体分析，详细介绍了采用ARM嵌入式处理器作为控制器的设计方法和控制策略，并进行了软件的设计，实现了BUCK-BOOT电路的全数字控制。
关键词：ARM ，控制器，BUCK-BOOST
Design of ARM one-chip computer controller of buck-boost circuit
Abstract
This article proposed one kind based on ARM one kind of new BUCK-BOOST (AC-AC) the circuit controller design. In cuts controls type AC-AC, in the transformation, the control circuit major part uses PWM to have the module to carry on the simulation control, these modules cut the wave frequency to be high, may carry on the simple PID control, but also has the analogous circuit inherent shortcoming: the primary device aging and temperature drifting ,the system is not nimble, the precision is not high, the development speed is slow and so on. in view of this, this article design its controller with ARM Inserted type processor LPC2114, has carried on the concrete analysis to the system structure and the principle, in detail, the article introduced the design method and the control strategy with ARM inserted type processor to be the controller ,and have carried on the software design, has realized the BUCK-BOOT electric circuit entire numerical control.
基于 ARM 的多自由度机械手设计
基于AＲM的多自由度机械手设计
孙捷，刘瑄，刘楚，徐莲辉摘要:机械手选用AＲM芯片作为控制核心，主要是基于其运算能力强，外设接口丰富，可扩展成串行、并行、高速和低速等各种接口，也能很容易扩展成网络接口，便于机械手组网协同工作。特别是AＲM芯片的LCD接口和存储器扩展接口能大大提高机械手的智能化程度，扩展LCD后能提供友好的人机交互界面，便于编程、维护和故障指示;大容量存储器可为复杂运算和大数据存储提供方便。AＲM的这些优点为机械手的高度智能化提供了最有效的保证。
关键词:机械手;AＲM芯片;伺服电机;嵌入式;控制系统
引言
机器人应用情况是展现一个国家工业自动化水平的重要标志。工业自动化中机械手发挥了相当大的作用，生产中应用机械手可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、易爆、有放射性或有毒性污染的场合中，机械手能代替人进行正常的工作。特别是近些年人工成本越来越高，企业都迫切需要采用一些自动化设备来降低人工成本，工业机械手在这方面有着广阔的应用前景。
常用的机械手多为6个自由度以下的。一般的专用机械手只有2～4个自由度，而通用机械手则多数为3～6个自由度。目前大多数工业机械手基本上都是采用单片机、PLC或DSP等控制的，单片机只能控制简单的3个自由度以下的机械手;PLC控制的成本高，运算能力很差，对机械手运动轨迹控制能力差;应用DSP控制运算能力强，但其外设接口没有AＲM丰富，并且成本也比AＲM高，一片DSP控制的机械手自由度也有限，6个自由度的、复杂一点的机械手都需要多个DSP芯片协同才能较好地完成控制。
基于STM32的机械臂运动控制分析设计说明
沐 勺,密衣厚
机器人测控技术
大作业课程设计
课程设计名称：基于STM32的机械臂运动控制分析设计
课程设计时间：
2016-4-28 〜2016-5-16
目录
摘要 ......................................................... IV
专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师：
自动1302 张鹏涛 201323020219
曹毅
第一章运动模型建立.............................................. V
1.1 引言................................................ V
1.2 机器人运动学模型的建立................................... V
1.2.1 运动学正解...................................... VII
第二章机械臂控制系统的总体方案设计............................... VIII
2.1 机械臂的机械结构设计 .................................. VIII
2.1.1 臂部结构设计原则............................... VIII
2.1.2 机械臂自由度的确定................................ IX
2.2 机械臂关节控制的总体方案................................. X
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
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PWM
Design of Multi DOF Manipulator Controller
Based on MCU
Abstract
As the brain of robot arm, manipulator controller is very important for its the development of microelectronics technology and control method, the control system of MCU is becoming more and more thesis is based on the research of the manipulator control system of MCU.
基于STM32的智能小车寻迹避障系统硬件设计
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智能小车寻迹避障系统采用STM32F103C8T6芯片做为控制器。系统包括轨迹识别模块电路、障碍物识别模块电路、直流电机驱动模块电路、单片机最小系统等电路。各个模块采集到的信息输送至STM32控制器，由控制器负责处理、分析采集到的数据，得到结果后，通过控制L298N 电机驱动模块控制电机输出转速，改变车辆移动状态。
引言：近年来，随着自动化技术的发展及成熟，越来越多的领域开始引入自动化技术，智能寻迹避障小车因其可以实现无人操作而得到广泛应用，对其的研究更是有有较高的应用价值，也同样具有现实意义。
基于STM32的智能小车寻迹避障系统硬件设计的研究重点包括小车的智能寻迹电路设计，复杂环境下的避障和自动扫描路径电路设计等。系统采用STM32F103C8T6芯片做为控制器，负责处理、分析采集到的数据，得到结果后通过控制L298N 电机驱动间接改变车辆移动状态，通过线性CCD 镜头寻找轨迹，通过对返回数据进行处理分析，从而实现复杂路线的行驶。
国内外现状：
现如今国内的自动化技术发展极快，无人科技方面有极大的发展空间，自动寻迹避障车更是有极大的应用范围，小到餐饮服务业，大到太空勘探，都可将其应用其中，大大提高了工作效率，节约人工成本，在国外自动寻迹避障小车已有实际的应用，相信在不久的将来会被广泛普及。小车的图片如图8所示。
智能避障小车的控制流程：
小车会在黑白线的规划下沿着黑线行驶，当路线中遇到障碍物的时候，小车会自动停车，当障碍物移除小车会继续沿着障碍物行驶。
图一 小车遇到障碍物 图二 障碍物移除
毕业设计-基于stm32的智能小车设计
摘要
本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil 下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。
关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制
Abstract
This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition
of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under
基于stm32的智能清扫机器人设计
• 124
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智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，与传统家具相比较，智能家居的优点更多地体现在人机信息交互及其自动化方面，通过“互联网+”的方式将家具信息与人进行相互传递，从而更好地实现家具本身的功能。本次研究的是智能清扫机器人系统的设计与开发，尝试去做一款低成本、轻便、多功能的清扫机器人。
1 系统总体设计
系统总体架构如图1所示，STM32F103C8T6作为主控，可以设置自动加湿的湿度阈值、实现路径规划以及和移动终端进行通信。传感器系统有超声波、红外测距模块、光电编码器和温湿度检测模块。运动控制系统是通过驱动电路与电机实现清扫以及车体的行走。LCD
实时显示室内温湿度，加湿器根据主控指令进行加湿。
图1 系统总体架构
2 系统硬件部分设计
硬件方面主要是针对应用场景、功能需求及电路设计的合理性进行讨论和设计，简要介绍本系统的整体硬件设计框架、各硬件模块的选型及系统总体硬件原理图等，给出了一个相对可行的低成本硬件设计方案。2.1 处理芯片
在本设计中，机器人系统以STM32F103C8T6作为主控芯片，STM32F103C8T6是一款基于ARM 32位的Cortext M3内核的单片机，2.0~3.6 V 的宽电压供电范围，CPU 工作频率最大可达72 MHz ，内置高速存储器（64 KB 的闪存和20 KB 的SRAM ）、丰富的增强I/O 端口和联接到两组APB 总线的外设。其包含2个12位的ADC 、3个通用16位定时器和1个PWM 定时器，以及2个I2C 总线接口和SPI 接口、3个USART 接口、一个USB 接口和一个CAN 总线接口。2.2 电源电路设计
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基于ARM32位单片机的机器人设计毕业论文
目录
摘要 (2)
Abstract (3)
第一章引言 (4)
第二章S3C44B0X控制器介绍 (6)
2.1 S3C44B0X控制器管脚 (6)
2.2 Samsung S3C44B0X介绍 (8)
第三章ARM开发工具简介 (12)
3.1 ARM开发工具综述 (12)
3.2 ARM STD安装和应用 (13)
第四章S3C44B0X部资源编程 (20)
4.1 LED显示 (20)
4.2键盘控制 (23)
4.3 数码管显示 (24)
4.4 中断控制 (25)
第五章机器人的设计 (27)
5.1硬件结构 (27)
5.2软件设计 (31)
5.3结论 (44)
第六章展望 (45)
参考文献
第一章引言
ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费、教育类、多媒体、DSP和移动式应用等。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人，则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC 微处理器。
ARM提供一系列核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行（理论上如此）。典型的产品如下。
①CPU核
--ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC核，用于移动通信。
-- ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝和硬盘驱动器。
--ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下，性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。
②体系扩展
-- Thumb:以16位系统的成本，提供32位RISC性能，特别注意的是它所需的存容量非常小。
③嵌入式ICE调试
由于集成了类似于ICE的CPU核调试技术，所以原型设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。
④微处理器
--ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器，配有高速缓存（Cache）、存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。
--ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有Cache、存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。
--StrongARM:性能很高、同时满足常规应用需要的一种微处理器技术，与DEC联合研制，后来授权给Intel。SA110处理器、SA1100 PDA系统芯片和SA1500多媒体处理器芯片均采用了这一技术。
--ARM7500和ARM7500FE:高度集成的单芯片RISC计算机，基于一个缓存式ARM7 32位核，拥有存和I/O控制器、3个DMA通道、片上视频控制器和调色板以及立体声端口;ARM7500FE 则增加了一个浮点运算单元以及对EDO DRAM的支持。特别适合电视顶置盒和网络计算机（NC）。Windows CE的Pocket PC只支持ARMWindows CE可支持多种嵌入式处理器，但基于
Windows CE的Pocket PC则只支持ARM一种。微软在对SH3、MIPS、ARM等嵌入式处理器做了评估后认为，ARM是一种性价比较好的选择。由于目前ARM在手持设备市场占有90%以上的份额，只支持ARM，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。由于ARM开放其处理器授权，因此，用户在市场上可以在多家整机厂商中进行选择，从而保证了这一市场的竞争性。
ARM微处理器的特点
ARM微处理器的特点
采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点：
1、体积小、低功耗、低成本、高性能；
2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；
3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；
4、大多数数据操作都在寄存器中完成；
5、寻址方式灵活简单，执行效率高；
6、指令长度固定；。
ARM微处理器的应用领域
到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：
1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术，ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。
3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP 的应用领域提出了挑战。
4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。
5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。
除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用。
ARM运用和机器人设计
ARM作为一项刚刚发展起来的新技术，具有很强的发展力。由于是新生技术，因此在高校中只有研究生才开设这门课程，或者研究生在做研究型工作。而在本科生中，由于各种原因，至今还没有开设这门课程。因此，选择这个题目，一方面是希望能够在本科的学习阶段学习这门新技术，另一方面也是为以后在本科生开设这门课程做准备——开发实验系统。
在现有的（实验室拥有的设备）机器人的设计中，用的是摩托罗拉公司的68HC12单片机来进行开发的。因此该设计希望将S3C44B0X运用在机器人身上，利用S3C44B0X优势，结合开放源码的UC/OS- II操作系统，开发出性能更高、可靠性更好的机器人。