基于单片机的六足机器人控制软件设计--毕业论文

基于单片机的六足机器人控制软件设计--毕业论文常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告设计（论文）题目：基于单片机的六足机器人控制毕业设计（论文）任务书一、课题名称：基于单片机的六足机器人控制软件设计二、主要技术指标：前进速度：25cm/s感应障碍物距离：1米反应时间≤0.1s走直线偏差≤±5º舵机控制精度0.75º三、工作内容和要求：1：研究AT89S51单片机的结构，引脚功能，工作原理。

2：研究六足机器人的控制移动，传感器的作用距离，舵机的精度。

3：根据AT89S51的性质和六足机器人的参数，利用KEIL软件编写，调试程序。

4：下载程序到机器人，并根据实际情况对软件进行完善。

5：总结经验，完成设计报告四主要参考文献：1温宗周《单片机原理及接口技术》北京航空航天大学2009.82 彭为、黄科《单片机典型系统设计精讲》电子工业出版社2006.53刘春《自动控制计数》中国劳动社会保障出版社20044李众《单片机技术与项目训练》常州信息职业技术学院2009.7学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告基于单片机的六足机器人控制软件设计Control software of the six foot robot based on SCM目录摘要Abstract一前言 (1)二单片机的选择 (2)2.1 单片机的介绍 (2)2.2 单片机的应用 (3)2.3 单片机发展趋势 (5)2.4 AT89S5151单片机特点 (6)2.5 AT89S51单片机引脚功能 (7)三六足机器人简介 (8)3.1 六足机器人原理 (18)3.2 控制面板简介 (9)3.3 舵机简介 (11)3.4 传感系统 (12)四六足机器人的控制 (13)4.1 六足机器人控制程序编写 (13)4.2 六足机器人控制程序下载 (23)五结束语 (24)答谢辞参考文献摘要轮式移动机器人是机器人研究领域的一项重要内容．它集机械、电子、检测技术与智能控制于一体。

在各种移动机构中，轮式移动机构最为常见。

轮式移动机构之所以得到广泛的应用。

主要是因为容易控制其移动速度和移动方向。

因此．有必要研制一套完整的轮式机器人系统,并进行相应的运动规划和控制算法研究。

笔者设计和开发了基于5l型单片机的自动巡线轮式机器人控制系统。

基于仿生原理，以51单片机为控制器的核心，制作出了动作灵活、价格低廉以及模块化结构的六足机器人。

该机器人能够严格按三角步态进行行走，实现诸如直线、转弯、躲避障碍物和追踪物体等行走功能。

文中介绍了该机器人三角步态的行走原理、结构组成、控制系统和控制程序。

关键词：单片机控制程序AbstractRound type's moving robot is an important contents that the robot studies realm. it gathers a machine, electronics and examine technique and intelligence control at the integral whole.In various ambulation organization, the round type moves organization the most familiar.The round type moves organization of so get an extensive application.Mainly because easily control it to move speed and ambulation direction.Consequently.there is necessity the round for developing a set of integrity type robot system, and carry on homologous sport programming and control calculate way research.Writer design and development cruise line round the type robot control system according to the auto of 5 l type single slice of machine.This research describes the fabrication of a hexapod bionic robot, controlled by PIC microprocessor, walking based on bionic principle, which has some advantages such as simple, active movements, harmony in walking and etc. This robot has some abilities such as linear walking, turning, avoiding barriers, and tracking object walking etc. The structure, control system and control algorithm of this robot are explained in the paper.Keywords: SCM，Control procedures一、前言在社会迅速发展的今天，单片机的的运用已经渗透到我们生活的每个角落，也似乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。

智能仪表、医疗器械，导弹的导航装置，智能监控、通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，汽车的安全保障系统，动控制领域的机器人，数码像机、电视机、全自动洗衣机的控制，电话机以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

所以，单片机的学习、开发与应用将对于现代社会的发展，经济的繁荣，和提高满足人类日益增长的物质文化需求有着至关重要的作用。

也成就了一批又一智能化控制的工程师和科学家。

科技越发达，智能化的东西就越多。

学习单片机是社会发展的必然需求，也是我们现代高级技工所必须要掌握的技能。

二、单片机的选择2.1单片机的简介:一．微型计算机（Single Chip Microcomputer）微型计算机的主要特点：CPU集成于一个芯片中。

单片机（Micro Controller Unit）是把组成微型计算机的各功能部件：CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器、并行和串行接口均集成在一个芯片中。

其一个芯片就构成了一个比较完整的计算机系统。

微型计算机与单片机是微电子领域的两个分支。

微型计算机的特点是运算速度快、存储容量大，适合于信息管理、科学计算等领域；而单片机的特点为体积小、价格低，适合于仪器、设备的控制，常常嵌入到仪器、设备中。

故单片机也称作微控制器（Microcontroller）。

二．单片机的生产与发展（1）.单片机的生产：目前世界上单片机的生产公司有上百家，如Intel、Philips、Microchip、Motorola、Siemens、NEC、AMD、Zilog、TI、Atmel等。

但在国内广泛应用的只有Intel 系列和Microchip PIC系列，（2）.单片机的发展：第1阶段（1976~1980）：单片机发展初级阶段。

集成了8位CPU、RAM、ROM、定时器、并行口（无串行口）等部件，但性能低，寻址范围小（≤4KB），中断系统、定时器也简单。

典型机型：Intel MCS-48系列。

第2阶段（1980~1983）：高性能单片机阶段。

此阶段的单片机普遍带有串行口，有多级中断处理系统，多个16位定时/计数器，片内ROM、RAM的容量加大，寻址范围达64KB。

典型机型：Intel MCS-51系列。

第3阶段（1983~80年代末）：16位单片机和高性能8位机并行发展阶段。

此阶段Intel推出16位单片机MCS-96系列，其他公司也推出了各种16位单片机。

同时高性能8位单片机的性能更为完善。

第4阶段（90年代）：单片机在集成度、功能、速度、可靠性等方面全面发展，如采用Flash ROM，加入了一些特殊功能部件（AD转换器，PWM输出，监视定时器WDT，DMA，调制解调器，通信控制器，浮点运算单元等）。

至今，单片机的性能已比较完善，且专业化的特点很强，为各种应用提供了很大的方便。

2.2单片机的应用单片机由于体积小，价格低，功耗低、控制功能强且控制逻辑可由软件来实现，因此可以很方便地完成由一般数字电路很难实现的控制逻辑。

所以在测控系统，智能仪表，机电一体化产品，智能接口，智能民用产品，机器人等领域得以广泛应用。

1.在智能仪器仪表上的应用（如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量）只需结合不同类型的传感器即可控制，使得仪表达到数字化。

智能化、微型化（示波器）。

2.在工业控制中的应用（如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等）多用于构成多样的控制系统，数字采集系统。

设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构，在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。

（图）3.在家用电器中的应用（洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、及其他音响视频器材，电子秤量设备等）极大的方便了我们的生活。

4.在计算机网络和通信领域中的应用（手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、集群移动通信，无线电对讲机等）利用单片机的通讯接口可以方便的与计算机进行数据通，为在计算机网络通讯设备间的应用提供了很好的物质条件。

7.单片机在汽车设备领域中的应用（如汽车中的发动机控制器，基于C AN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死系统，制动系统等）此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

8．多机应用利用单片机的串行接口和并行接口，多个单片机子系统可以彼此进行通信，构成一个网络。

可以构成一个集散式的控制系统，从而控制和处理大量的控制对象和信息，且可以通过并行运算方式来提高处理速度。

总之在单片机系统中，单片机是作为控制中枢，数字电路器件是作为外围电路，二者是相辅相成的。

2.3单片机的发展趋势目前，为了适应各种嵌入式系统的应用需求，单片机将向着高集成度、增强工能。