寶貝車機(jī)器人

1、單片機(jī)課程設(shè)計江蘇技術(shù)師范學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計寶貝車機(jī)器人運(yùn)動控制編程院 系機(jī)械與汽車工程學(xué)院 班 級 09 機(jī)電1W學(xué)生姓名姚露娟學(xué) 號 09324106指導(dǎo)教師李尚榮2019年4月14日-1 -單片機(jī)課程設(shè)計目錄概述 2第一章KeilC 編譯仿真軟件應(yīng)用 3一、uVision2中編程的基本步驟 31.1 上機(jī)調(diào)試基本步驟 3第二章課程設(shè)計內(nèi)容及過程 8一、 課程設(shè)計題目8二、控制要求 8三、程序編程 8 四、系統(tǒng)調(diào)試 14五、燒錄程序14參考文獻(xiàn)15-2 -單片機(jī)課程設(shè)計概述寶貝車機(jī)器人有兩個曲驅(qū)動輪、一個萬象支撐輪、平板、主控制板和電池構(gòu)成。其中兩個驅(qū)動輪分別由兩個四伏直流電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動，直

2、流電機(jī)模塊包含伺服直流電機(jī)本體和減速器。由于沒有配備編碼器等轉(zhuǎn)角測量傳感器，直流電機(jī)僅需要兩根電源線即可實現(xiàn)通電控制。由于沒有其它執(zhí)行器，寶貝車能實現(xiàn)的功能相對較少，主要是依靠兩個輪子實現(xiàn)若干運(yùn)動動作，如前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎等等。該機(jī)器人只有兩個驅(qū)動輪，不能滿足靜平衡和動平衡要求，故添加一個輔助支撐的萬向輪。平板提供了整個機(jī)器人的結(jié)構(gòu)支撐功能，控制板通過四個立柱固定連接于平板上，它提供了電源、電機(jī)接口、和程序才下載串口，同時將I/O 口引出，與一塊微型的面包板連接，提供機(jī)器人擴(kuò)展功能的搭建平臺。項目設(shè)置目的本項目設(shè)計主要涉及寶貝車機(jī)器人的運(yùn)動控制編程，主要包括機(jī)器人的向前、向后、左轉(zhuǎn)、右

3、轉(zhuǎn)和矩形、圓形的不同控制編程，同時需要掌握一些調(diào)節(jié)和校正寶貝車機(jī)器人巡航路徑的方法，包括是機(jī)器人走直線、更精確的轉(zhuǎn)彎、計算運(yùn)動距離等技術(shù)。通過項目設(shè)計，使學(xué)生對電機(jī)調(diào)速與機(jī)器人運(yùn)動之間的關(guān)系加深理解，讓學(xué)生了解和掌握如和利用C 語言編程來實現(xiàn)機(jī)器人各種運(yùn)動控制。項目實施設(shè)備（ 1） 、寶貝車機(jī)器人（ 2） 、裝有 Keil C 軟件的計算機(jī)及程序下載線（ 3） 、常用工具4） 、若干電子元器件- 3 -單片機(jī)課程設(shè)計第一章 KeilC 編譯仿真軟件應(yīng)用一、 uVision2 中編程的基本步驟采用Keil C開發(fā)89S52單片機(jī)應(yīng)用程序一般需要以下步驟：（1）、在uVision2集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)

4、建一個新項目（Project）,并為該項 目選定合適的單片機(jī)型號。（ 2） 、利用 uVision2 的文件編輯器編寫C 語言（或匯編語言）源程序文件，并將文件添加到項目中去。一個項目可以包含多個文件，除源程序文件外，還可以有庫文件或文本文件。（ 3） 、通過 uVision2 的各種選項，配置Cx51 編譯器、 Ax51 宏匯編器、BL51/Lx51連接定位器及Debug調(diào)試器的功能。（4）、利用uVision2的構(gòu)造（Build）功能對項目中的源程序文件進(jìn)行編譯鏈接，生成絕對目標(biāo)代碼和可選的HEX 格式的可執(zhí)行文件，如果出現(xiàn)編譯連接錯誤則返回（2）步，修改源程序中的錯誤后重新構(gòu)造整個項目。

5、（ 5） 、 將沒有錯誤的絕對目標(biāo)代碼裝入uVision2 調(diào)試器進(jìn)行仿真調(diào)試，調(diào)試成功后用編程器將可執(zhí)行文件寫入到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的程序存儲器或單片機(jī)內(nèi)部的Flash ROM 中。上機(jī)調(diào)試基本步驟(1)、啟動 Keil uVision2雙擊桌面上的Keil uVision2圖標(biāo)或者單擊屏幕下的“開始” ，-4 -單片機(jī)課程設(shè)計在彈出菜單窗口中點擊“程序”,在點擊“Keil uVision2”進(jìn)入Keil uVision2集成開發(fā)環(huán)境。(2)、建立項目文件選擇主菜單“ Project工程” 一 " New新建工程”，彈出對話框。將工程文件保存到桌面自己新建的文件夾“第二組”下，在 Ke

6、iluVision2中，一個項目是由包括項目文件(*。uv2文件)、源程序等 在內(nèi)的多個文件組成，為了便于管理，通常為每個項目建一個單獨(dú)的文件夾。CPU器件型(3)、選擇CPU器件項目文件保存完畢后將彈出的窗口用于為新建項目選擇 號為“陶？灘單片機(jī)課程設(shè)計中自動Project Workspace）創(chuàng)建一個新項目后，在項目管理窗口（和文件組（Source Group1生成一個,默認(rèn)的目標(biāo)（Target）、編輯源程序4 （,從打開的編輯界面中文件” -“ New新建” File選擇主菜單“ max.c輸入前面列入的源程序。-6 -單片機(jī)課程設(shè)計）、將源程序加入到項目中（5菜單項，在彈出的選項卡中選

7、中File 選擇項目管理窗口中的文件組，鼠標(biāo)右擊則彈出快捷菜單。選擇快捷 菜單中 Group1Source”選項，彈出源文件選擇界面，選 Source Group1的“增加文件到組按鈕，將其添加到新創(chuàng)建的項，單擊 max.cAdd擇保存的源程序文件目中，然后單擊“關(guān)閉”按鈕-7 -單片機(jī)課程設(shè)計6）、設(shè)置項目配置選項（連接Ax51宏匯編器、BL51/Lx51編譯器、根據(jù)需要配置Cx51 debug定位器以及調(diào)試器的各選項，彈出項目配置界面。-8 -單片機(jī)課程設(shè)計7） 、生成可執(zhí)行文件（就可以對當(dāng)前新建項目進(jìn)行完成項目配置選項的基本設(shè)定之后，圖標(biāo)按鈕，或選Build 整體編譯，單擊項目管理窗口上

8、方工具欄中的- 9 -單片機(jī)課程設(shè)計擇主菜單“Project工程” 一 b Build構(gòu)造目標(biāo)"。uVision2將按所設(shè)定 的項目選項，自動完成當(dāng)前項目中所有源程序模塊文件的編譯連接，并在下方的輸出窗口中顯示編譯鏈接提示信息。如果有編譯錯誤，則雙擊輸出窗口內(nèi)的提示信息，光標(biāo)將自動跳到源程序文件的錯誤位置，以便修改；如果沒有編譯鏈接錯誤，則生成絕對目標(biāo)代碼文件。（ 8） 、仿真運(yùn)行程序在仿真調(diào)試狀態(tài)下，選擇主菜單“ Debug” 一 "Go運(yùn)行到"，啟動用戶程序全速運(yùn)行，再選擇主菜單“ View視圖” 一 “串行口窗口 #1”至此，已經(jīng)完成了一個uVision2

9、項目的建立編譯和調(diào)試的全過程。-fll-i si rm? - C=十累能tiM 51 f :i npsnsf:ir V-5-rBil?F VTrxl 1. i:l匚同闋第二章課程設(shè)計內(nèi)容及過程一、課程設(shè)計題目（一）、寶貝車機(jī)器人走正方形編程-10 -單片機(jī)課程設(shè)計（二）、寶貝車機(jī)器人走圓形編程二、控制要求其中正方形編程包括:以地面正方形瓷磚為寶貝車機(jī)器人巡航路徑, 使機(jī)器人走直線、轉(zhuǎn)彎、計算運(yùn)動距離和計算旋轉(zhuǎn)角度等技術(shù)。圓形編程：以直徑為1m的圓為寶貝車機(jī)器人巡航路徑。三、課程設(shè)計目的通過本項目的設(shè)計，是學(xué)生對電機(jī)調(diào)速與機(jī)器人運(yùn)動之間的關(guān)系加深理解，讓學(xué)生了解和掌握如何利用C 語言編程來實現(xiàn)機(jī)

10、器人的各種運(yùn)動控制。四、程序編程(一)、 寶貝車機(jī)器人走正方形編程#include<BoeBot.h>#include<uart.h>void Forward(void)int i;for(i=1;i<=65;i+)P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;- 11 -單片機(jī)課程設(shè)計delay_nms(20);void Left(void)int i;for(i=1;i<=26;i+)P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(13

11、00);P1_0=0;delay_nms(20);int main(void)int counter;int i;uart_Init();printf(Program Running!n);for(counter=1;counter<=1000;counter+)/FF 始 / 復(fù)位信號P1_4=1;delay_nus(1000);- 12 -單片機(jī)課程設(shè)計P1_4=0;delay_nus(1000);for(int i=1;i<=4;i+)Forward();Left();while(1);(二)、 寶貝車機(jī)器人走圓形編程#include<BoeBot.h>#incl

12、ude<uart.h>int counter;int main(void)uart_Init();printf(Program Running!n);for(counter=1;counter<=2000;counter+)開始/復(fù)位信號P1_4=1;delay_nus(1000);P1_4=0;delay_nus(1000);for(counter=1;counter<=600;counter+)向前- 13 -單片機(jī)課程設(shè)計P1_1=1;delay_nus(1650);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1400);P1_0=0;delay_nms(20

13、);while(1);五、系統(tǒng)調(diào)試單步跟蹤 所謂單步執(zhí)行方式，為Step Over單擊按鈕，執(zhí)行一條語句后程序暫停，如果該語句中包含函數(shù)調(diào)用，則不進(jìn)入該函數(shù)，故看不得該函數(shù)的執(zhí)行過程，但便于快速觀察程序執(zhí)行過程。另外一種與單步執(zhí)行類似的執(zhí)行方式為跟蹤執(zhí)行，Step Into,單擊按鈕，程序也執(zhí)行一條語句暫停，但如果語句中包含函數(shù)調(diào)用，則會進(jìn)入包含的函數(shù)。 并且在函數(shù)中逐句執(zhí)行。跟蹤調(diào)試便于觀察被調(diào)用函數(shù)的執(zhí)行過程。斷點調(diào)試是在程序一個活多個語句處設(shè)置斷點，程序全速執(zhí)行過程中， 會依次在每個斷點處暫停執(zhí)行。編程人員可觀察變量、寄存 。器的值是否正確，從中發(fā)現(xiàn)源程序的錯誤并加以排除六、燒錄程序- 14 -單片機(jī)課程設(shè)計七、思考題實際情況是機(jī)器人走出來的軌跡并問題：程序設(shè)計機(jī)器人直線向前， 不是直線，而是有輕微的向左或向右偏移。這是為什 么？電機(jī)個體有差異，主要原因有：(1)答：影響運(yùn)動軌