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文檔簡介
機器人控制系統(tǒng)的構建基礎半導體器件的應用分析但目
錄CONTENT1控制系統(tǒng)的基本構成2輸入-輸出(I/O)端口及其應用3中斷4鍵盤模塊及其應用5常用顯示模塊及應用6常用執(zhí)行機構及應用3.1控制系統(tǒng)的基本構成控制系統(tǒng)的基本構成簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)通常由輸入設備、控制器、輸出設備三部分組成。輸入設備主要用來接收外部信息,控制器對信息進行處理并根據(jù)處理結果發(fā)出控制指令,輸出設備即執(zhí)行機構執(zhí)行控制的指令閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)是將輸入量與反饋量比較后產(chǎn)生的偏差量送給控制器,再通過控制器產(chǎn)生指令控制輸出設備,從而調(diào)節(jié)輸出量。系統(tǒng)輸出量返回到輸入端,對控制過程產(chǎn)生影響。與開環(huán)控制相比,閉環(huán)控制系統(tǒng)精度高、動態(tài)性能好、抗干擾能力強,但結構比較復雜控制系統(tǒng)的基本構成控制系統(tǒng)各部分功能控制器,
作為控制系統(tǒng)的核心單元,主要將輸入端口讀取的外部指令信息進行分析運算、處理、存儲或通過輸出端口向執(zhí)行機構發(fā)送控制指令。輸入設備
,一類特殊功能的物理元件或化學元件,能感受或探測到外部環(huán)境信息或操作指令,將之轉化為電信號或其它可以表示的信息。各種傳感器、鍵盤、鼠標等輸出設備,各種執(zhí)行機構及驅動控制電路的總和,主要接收來自控制器輸出端口的控制息命令,轉化并執(zhí)行相應的命令信息,產(chǎn)生能改變或調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作狀態(tài)的行為動作或操作。包括各類執(zhí)行電機、電磁閥、繼電器、蜂鳴器、指示燈、顯示模塊以及各種驅動電路等。檢測裝置,檢測裝置主要有傳感器、數(shù)據(jù)采集以及反饋環(huán)構成。作用主要是檢測輸出量信息或環(huán)境信息等,并將測量值以特定形式的信號傳送到輸入端或控制器,以便對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。電源系統(tǒng),
電源是機器人正常工作的動力保障,也是控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的關鍵。3.2輸入-輸出(I/O)端口及其應用輸入-輸出(I/O)端口及其應用即輸入/輸出端口。它是控制器與外設之間進行信息交換的通道。作為輸入時,從外界接收檢測信號、鍵盤信號等信息;作為輸出時,向外界輸送單片機內(nèi)部電路的運算結果、顯示信息、控制命令和驅動信號等。以ATmega328為內(nèi)核的開源主控板ArduinoUNO、Basra等都具有獨立位操作功能的雙向通用I/O端口(D0~D19),當作為通用數(shù)字I/O端口使用時,每個引腳都具有真正的讀取-修改-寫入功能,并且可以通過程序單獨定義成輸入或輸出口。使用時,用戶可通過Arduino基礎函數(shù)庫提供的數(shù)字I/O的配置函數(shù)來進行設定。I/0(英文Input/Output的縮寫)端口數(shù)字I/O端口及其應用數(shù)字I/O端口及其應用【實踐項目】按鍵控制LED閃爍?!緦嵺`材料】Arduino主控板1塊,紅黃綠LED各1、220?限流電阻3個、10k?電阻1個、按鍵1個、面包板
1塊,以及面包板導線若干;【實踐要求】按住按鍵,LED閃爍;松開按鍵,LED熄滅。LED及其電路連接方法LED的工作原理LED一般指發(fā)光二極管,是一種可以將電能轉化為可見光的半導體器件,常用于信號指示燈、顯示等具有單向導電性。當LED加上正向電壓(陽極接電源正極),且正向電壓大于二極管的通態(tài)管壓降時,電流將從LED陽極流入,陰極流出,LED導通點亮;否則,二極管熄滅。LED的長管腳為陽極A,短管腳為陰極K。LED的亮度與流過二極管的正向電流有關。電流太小,二極管不亮,電流太大,將導致二極管因過流燒壞。使用時:通常串聯(lián)一個限流電阻R以控制流過二極管的電流大小數(shù)字I/O端口及其應用LED與Arduino電路連接
在控制系統(tǒng)中,LED通常是作為輸出元件連接在數(shù)字腳上,根據(jù)I/O端口上電流的流向不同,LED有拉電流和灌電流兩種接線方式。電流從電源流出,然后經(jīng)LED陽極、限流電阻、流入到I/O端口,這種接線方式稱為灌電流接線方法,也稱成為控共陰極接法。電流從I/O端口流出,經(jīng)限流電阻、LED,再流回到控制板上的電源負極GND,這種接線方式稱為拉電流接線方法,也稱為控陽極接法拉電流接線方法灌電流接線方法數(shù)字I/O端口及其應用
電阻電阻通常分為貼片式和直插式色環(huán)電阻讀數(shù)四環(huán)電阻-前2環(huán)有效數(shù)字,第3環(huán)冪次方,第4環(huán)誤差。五環(huán)電阻-前3環(huán)有效數(shù)字,第4環(huán)冪次方,第5環(huán)誤差。六環(huán)電阻,第6環(huán)是溫度環(huán)數(shù)字I/O端口及其應用
電路連接與面包板元件區(qū)豎連橫不連,電源區(qū)橫連豎不連分立元件需整型后再插入面包板,連接時注意不要短路、斷路數(shù)字I/O端口及其應用
按鍵及其電路連接方法按鍵開關及其工作原理輕觸式按鍵開關是一種電子開關,屬于電子器件類,依靠內(nèi)部金屬彈片受力變化來實現(xiàn)通斷。自然狀態(tài)開關是斷開的,此時同側兩個引腳相通。當按鈕按下時,開關閉合四個引腳全部接通;松開按鈕,開關立即斷開,恢復到自然狀態(tài)數(shù)字I/O端口及其應用按鍵常用接線方式u上拉電阻接法u下拉電阻接法u內(nèi)置上拉電阻接法
開關斷開時,I/O端口通過電阻R1接地,輸入引腳電平為LOW(低);開關閉合時,I/O端口經(jīng)按鍵直接與+5V相連,輸入引腳電平為HIGH(高)。開關斷開時,I/O端口通過電阻R1連接+5V,輸入引腳電平為HIGH(高);開關閉合時,I/O端口經(jīng)按鍵直接接地,輸入引腳電平為LOW(低)。數(shù)字I/O端口及其應用
電路設計主控板選擇ArduinoUNO,按鍵采用下拉電阻,LED采用拉電流接法。數(shù)字腳3連接按鍵,數(shù)字腳9連接LED。下拉電阻R1選擇10kΩ,限流電阻R2選擇220Ω。數(shù)字I/O端口及其應用數(shù)字腳3連接的按鍵使用下拉電阻,執(zhí)行讀操作函數(shù)digitalRead(3)的結果:按鍵按下,返回值HIGH;按鈕松開,返回值LOW。根據(jù)設計要求和讀取的按鍵結果,通過digitalWrite()函數(shù)向連接LED的輸出端口寫入HIGH或LOW,控制其亮滅。
數(shù)字I/O端口的讀/寫操作1.
程序設計#defineKey3//數(shù)字腳3連按鍵Key,數(shù)字腳8連接LED#defineLED8voidsetup(){//在Arduino上電或復位(按RESET)時,只運行1次
pinMode(Key,INPUT);//初始化Key配置為輸入,LED配置為輸出pinMode(LED,OUTPUT);}
voidloop(){intkeyval=digitalRead(Key);//讀鍵值,結果存入變量keyvalif(keyval==HIGH){//若鍵值為HIGH,執(zhí)行下面{}中的內(nèi)嵌語句
digitalWrite(LED,HIGH);//向數(shù)字腳LED寫一個HIGH,LED導通點亮delay(500);//延遲等待500msdigitalWrite(LED,LOW);//向數(shù)字腳LED寫一個LOW,LED截止熄滅delay(500);}//延時等待500ms}數(shù)字I/O端口及其應用
按鍵消抖抖動產(chǎn)生原因按鍵是一種機械彈性開關,所以在閉合和斷開的瞬間會伴隨一連串的抖動,這種抖動反映到電路上即產(chǎn)生電平變化,如圖3-21所示。按鍵抖動影響按鍵抖動會導致一次按鍵被誤讀多次,為導致CPU產(chǎn)生誤操作,需要在信號切換時等待電路穩(wěn)定后再讀取按鈕狀態(tài),即按鍵消抖。抖動消除方法硬件消抖。如用RS觸發(fā)器電路;軟件消抖。即延時消抖,第1次檢測到按鍵閉合后,先執(zhí)行10~20ms的延時程序,再次檢測鍵狀態(tài),若兩次相同則按鍵有效。數(shù)字I/O端口及其應用
動手做基本要求:在上述例程基礎上增加2個LED,實現(xiàn)按住按鍵多個LED輪流亮滅進階要求:在基本要求基礎,實現(xiàn)按下按鍵,LED閃爍;再次按下按鍵,LED熄滅。提示:按下按鍵按下再松開,LED依然閃爍,直到再次按下按鍵,LED熄滅。根據(jù)右下方的電路原理圖,編程實現(xiàn)十字路口的交通燈控制模擬輸入端口及其應用
在Arduino控制系統(tǒng)中,模擬輸入A0~A5是與數(shù)字腳14~19復用的。與數(shù)字I/O不同的是,模擬輸入端口的信號是單向傳輸,使用時不需要在setup()函數(shù)中設置端口的工作模式。模擬信號,如聲音、溫度、光線、速度等等可以用連續(xù)變化的物理量表示的信息,信號的幅值、頻率或相位會隨時間變化而作連續(xù)變化。模擬信號能夠精確、真實地反映事物客觀現(xiàn)象。但是,計算機無法直接處理模擬信號。計算機要處理模擬信號,必須要先將其轉換成數(shù)字量。模擬信號轉換為數(shù)字信號需要經(jīng)過信號采集、信號調(diào)理、模數(shù)轉換等過程。
模擬信號傳感器就是一種信號采集裝置,圖3-26是一些常見的模擬量傳感器。它可以把被測的模擬信號按照一定規(guī)律轉換成易于處理、傳輸、存儲的電信號或其它形式的信息。A/D轉換器接收的模擬信號為0~5V或0~3.3V電壓信號,ATmega328默認接收的模擬信號為0~5V的電壓信號
傳感器模擬輸入端口及其應用
模擬輸入端口與模擬讀操作ArduinoUNO內(nèi)置一個10位A/D轉換器,帶有6路相互獨立的模擬輸入通道A0~A5,可以同時連接6路模擬輸入信號。編程時,通過執(zhí)行analogRead()函數(shù),將0~5V模擬信號轉換成0~1023的數(shù)值。
模擬輸入端口的應用【實踐項目】用光敏電阻設計一個自動感應燈【實踐材料】光敏電阻、10kΩ分壓電阻、220Ω限流電阻、LED、Arduino控制板、面包板及導線?!緦嵺`要求】每0.5s測量一次光線,并將測量數(shù)據(jù)送到串口顯示,能根據(jù)光線的數(shù)據(jù)控制燈的亮滅?!驹O計思路】光敏電阻是一種對光線非常敏感的元件。它的阻值隨著光強增大而減小。當光線很暗時,RL阻值很大(一般可達1.5MΩ),當光線強時,RL阻值很小,甚至可低至1kΩ以下。由于光敏電阻的特殊性能,經(jīng)常被用于環(huán)境光檢測,典型采樣電路如圖3-27所示。其中,RL為光敏電阻,分壓電阻R1選取10kΩ,工作電壓Vin為5v。根據(jù)串聯(lián)分壓原理,可計算出光敏電阻的電壓Vout模擬輸入端口及其應用
電路設計
當CPU對模擬腳端口A0執(zhí)行讀操作時,會讀取到一個0~5V電壓信號,經(jīng)過內(nèi)置AD轉換器,該模擬信號被轉換成0~1023的數(shù)值。環(huán)境光線變化時,光敏電阻RL的阻值會變化,Vout電壓也會隨之改變,analogRead()的返回值也會發(fā)生相應的變化。配置I/O端口模擬輸入端口的信號是單向傳輸,模擬腳A0無需設置,只需將數(shù)字腳9配置為輸出即可模擬輸入端口及其應用程序設計思路
首先,設定一個閾值x,如果analogRead()返回值>x,說明光線比參考基準暗;如果analogRead()返回值<x,則光線比設定基準強。然后以此為條件控制數(shù)字腳上的LED電路,光線暗時LED點亮,光線強時LED熄滅,從而實現(xiàn)對環(huán)境光線自動感應和調(diào)節(jié)。#defineLED9//數(shù)字腳9連接LED#defineRLA0//光敏電阻連接模擬腳A0voidsetup(){pinMode(LED,OUTPUT);//配置數(shù)字腳9為輸出模式Serial.begin(9600);//啟動串口監(jiān)視}voidloop(){intserval=analogRead(RL);//模擬轉換結果送給變量servalSerial.println(serval); //測量結果輸出到串口if(serval>600){digitalWrite(LED,HIGH);//analogWrite(LED,serval/4);}elsedigitalWrite(LED,LOW);}delay(500)//每過0.5s測量一次模擬輸出端口及其應用
在ArduinoUNO控制板上,模擬輸出端口(PWM輸出)與數(shù)字腳3、5、6、9、10、11復用,為便于與其它數(shù)字腳區(qū)別,其數(shù)字前增加了“~”符號。模擬輸出與PWM信號模擬輸出主要指PWM輸出。PWM(PulseWidthModulation)是脈沖寬度調(diào)制的簡稱。它是Arduino的定時器/計數(shù)器在PWM(快速PWM和相位修正PWM)工作模式下,在指定輸出端口產(chǎn)生的一種脈沖寬度可調(diào)的方波信號,如圖3-32所示。其中,圖中虛線表示不同占空比的輸出電壓平均值。調(diào)節(jié)脈沖信號的寬度可以調(diào)節(jié)PWM信號占空比,從而控制在該模擬端口輸出一個平均電壓在0~5V之間的電壓信號模擬寫操作與PWM信號的調(diào)節(jié)通過調(diào)用模擬寫操作函數(shù)analogWrite()向指定模擬引腳寫一個PWM信號。執(zhí)行analogWrite()后,該引腳將生成一個指定占空比的方波,直到下次再執(zhí)行寫操作時,才能調(diào)整占空比在UNO板上,5和6輸出的PWM信號頻率為980Hz,其它引腳輸出的PWM信號頻率為490Hz。模擬寫作函數(shù)digigtalWrite()
模擬輸出端口的應用R-BGRGBLED由紅(Red)、綠(Green)和藍(Blue)三色LED組成,相當于把三個LED的陰極或陽極連在一起,引出公共端將三個陰極連起來引出公共陰極,稱為共陰極RGBLED;反之就是共陽極RGBLED示例——每過1秒鐘隨機變化一種顏色voidsetup(){}voidloop(){for(intpin=9;pin<12;pin++)
//隨機數(shù)依次送給9,10,11analogWrite(pin,random(0,255));delay(1000);}
動手做【設計要求】用電位器和LED設計一個調(diào)光燈,讓LED的亮度隨著電位器旋轉的角度而變化。提示:電位器是一種可變電阻器,使用時將電位器的固定端分別接到5V和GND,在轉動電位器旋鈕時,輸出端就可以得到0~5V之間的電壓。電位器模擬輸入值的上下限(0~1023)與PWM輸出的上下限(0~255)正好對應,可以采用整除4的方法,也可以使用映射函數(shù)map(value,fromLow,fromHigh,toLow,toHigh)轉換。然后再通過analogWrite()函數(shù)輸出PWM信號。3.3中斷中斷的概念圖3-35中斷中斷的概念什么是中斷?正常情況下,CPU是按程序指令一條一條向下順序執(zhí)行的。但如果此時發(fā)生了某一事件B請求CPU迅速去處理,CPU暫停當前的工作并保存斷點信息(壓棧保存現(xiàn)場),轉去處理事件B(響應中斷,執(zhí)行中斷服務程序)。待CPU將事件B處理完畢后,再回到原來被中斷的地方(中斷返回)找回斷點信息(出?;謴同F(xiàn)場),繼續(xù)執(zhí)行程序的過程稱為中斷中斷的幾個概念中斷請求中斷響應中斷返回中斷屏蔽中斷源中斷優(yōu)先級中斷嵌套ATmega328的中斷源及其優(yōu)先級向量序號程序地址中斷源中斷定義10x0000RESET外部電平復位,上電復位,掉電檢測復位,看門狗復位20x0001INT0外部中斷請求030x0002INT1外部中斷請求140x0003PCINT0引腳電平變化請求050x0004PCINT1引腳電平變化請求160x0005PCINT2引腳電平變化請求270x0006WDT看門狗超時中斷80x0007TIMER2COMPA定時器/計數(shù)器2比較匹配A90x0008TIMER2COMPB定時器/計數(shù)器2比較匹配B100x0009TIMER2OVF定時器/計數(shù)器2溢出中斷110x000ATIMER1CAPT定時器/計數(shù)器1捕捉事件120x000BTIMER1COMPA定時器/計數(shù)器1比較匹配A130x000CTIMER1COMPB定時器/計數(shù)器1比較匹配B140x000DTIMER1OVF定時器/計數(shù)器1溢出中斷150x000ETIMER0COMPA定時器/計數(shù)器0比較匹配A160x000FTIMER0COMPB定時器/計數(shù)器0比較匹配B170x0010TIMER0OVF定時器/計數(shù)器0溢出中斷180x0011SPI,STCSPI串行傳輸完成190x0012USART,RXUSART接收完成200x0013USART,UDREUSART數(shù)據(jù)寄存器為空210x0014USART,TXUSART發(fā)射完成220x0015ADCADC轉換完成230x0016EEREADYEEPROM準備240x0017ANALOGCOMP模擬比較器250x0018TWI2線串行接口260x0019SPMREADYSPM準備高低定時中斷及應用定時器與定時器函數(shù)庫ATmega328的內(nèi)部有3個定時器:Timer0、Timer1和Timer2定時器與Audino庫函數(shù)的關系定時器位數(shù)封裝函數(shù)PWM輸出引腳Timer08bit(256)delay()、millis()和micros()等5,6Timer116bit(65535)Servo.h、TimerOne庫等9,10Timer28bit(256)tone()、IRremote.h等3,11定時函數(shù)的應用——以定時器2函數(shù)庫MsTimer2為例MsTimer2.h函數(shù)庫包含三個庫函數(shù):MsTimer2::start(),MsTimer2::stop()MsTimer2::set(unsignedlongms,void(*f)())定時中斷函數(shù)的應用(1)定時器設置成員函數(shù):MsTimer2::set(unsignedlongms,void(*f)())參數(shù)含義:unsignedlongms表示定時時長,以ms為單位;void(*f)()表示定時時間到了CPU要執(zhí)行的中斷服務函數(shù);(2)啟動定時器成員函數(shù):MsTimer2::start();參數(shù)含義:開啟定時器2(3)關閉定時器成員函數(shù):MsTimer2::stop();參數(shù)含義:關閉定時器2MsTimer2.h函數(shù)庫三個基本庫函數(shù):定時器應用示例【設計要求】應用MsTimer2控制板載指示燈(D13),每0.5s亮或滅一次?!咎崾尽浚涸诰€安裝并引用MsTimer2.h函數(shù)庫#include<MsTimer2.h>//引用函數(shù)庫voidflash(){staticbooleanstate=HIGH;//設置靜態(tài)布爾變量digitalWrite(13,state);state=!state;}voidsetup(){pinMode(13,OUTPUT);//設置13引腳為輸出MsTimer2::set(500,flash);//定時時長為500msMsTimer2::start();//啟動定時器}voidloop(){}外部中斷函數(shù)及其配置啟用外部中斷啟用外部中斷,需要在setup()函數(shù)中調(diào)用配置外部中斷函數(shù)attachInterrupt(),并自定義中斷服務程序
函數(shù)原型:
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin),ISR,mode);(新版)
或
attachInterrupt(interrupt,ISR,mode);(舊版)
函數(shù)功能:啟用外部中斷,當指定引腳(pin)上的中斷源信號滿足某種條件(mode)時,
外部中斷被
觸發(fā),CPU執(zhí)行相應的中斷服務程序(ISR)。
參數(shù)含義:digitalPinToInterrupt(pin)中斷源號。
pin表示具有外部中斷功能的數(shù)字腳號。該參數(shù)是實際數(shù)字腳轉換為特定中斷源的編號。Interrupt中斷源號(舊版參數(shù))?!?”(INT0)表示使用數(shù)字腳2;“1”(INT1),表示使用數(shù)字腳3。ISR中斷服務程序。CPU處理中斷響應時需要調(diào)用的函數(shù),一個無參無返回值函數(shù)。ISR應盡可能簡短。如果一個sketch文件有多個ISR函數(shù),執(zhí)行順序取決于他們的優(yōu)先級。在ISR函數(shù)中盡量不使用millis()、delay()及串行通信等依賴中斷的函數(shù),但可以使用無計數(shù)器的delayMicroseconds()函數(shù)。ISR和主程序之間傳遞數(shù)據(jù)的類型通常是全局變量。ISR中反復修改的變量聲明為volatile。外部中斷函數(shù)及其配置mode:中斷觸發(fā)條件。mode設置有四種模式:LOW,CHANGE,RISING,FALLING。外部中斷的4個觸發(fā)模式禁用外部中斷函數(shù)detachInterrupt()方法與啟用中斷相似。只需要在setup函數(shù)中配置關中斷函數(shù)detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin))或detachInterrupt(Interrupt)即可注意:中斷關閉后不會自行開啟。外部中斷函數(shù)的應用外部中斷應用示例【應用實例】使用外部中斷源1(數(shù)字腳3),實現(xiàn)按鍵控制LED燈的亮滅/***********************************************************/boolstate=LOW;//定義一個布爾變量state,初值為LOWvoidsetup(){pinMode(pin,OUTPUT);//定義13引腳為輸出,即使用板載LED
attachInterrupt(1,ISR_change,RISING);//外部中斷函數(shù)配置}voidISR_change(){//中斷服務程序state=!state;//每次執(zhí)行中斷將state的值取反}voidloop(){digitalWrite(pin,state);}/***********************************************************/外部中斷產(chǎn)生的條件外部中斷產(chǎn)生的條件硬件電路1.可產(chǎn)生高電平和低電平的硬件電路2.
外部信號接入數(shù)字腳2(INT0)或數(shù)字腳3(INT1)軟件處理
1.voidsetup(){//其他初始化
pinMode(2/3,INPUT);//輸入模式
attachInterrupt(0/1,ISR,FALLING/RISING/CHANGE);
}2.定義中斷響應函數(shù)ISR,要求:無參數(shù),返回值類型void
voidISR_butt(){}INT0(2)INT1(3)lowlowhighRISINGFALLINGRISING+FALLING=CHANGE+5v非必須中斷方式與查詢方式中
斷中斷是事件觸發(fā)的。換言之,只要有事件產(chǎn)生都會引發(fā)中斷,并且取得最優(yōu)運行,因此響應更快、更及時。因此,在控制的過程中,合理應用中斷,可以減少信息丟失,提高控制系統(tǒng)運行效率。查
詢
查詢是在loop()函數(shù)里,CPU通過執(zhí)行digitalRead()函數(shù),定期查詢端口狀態(tài)信息。顯然,捕捉到端口上的信息變化,才能改變LED燈的狀態(tài)。不僅響應速度比較慢,還占用系統(tǒng)資源,特別是在主程序處理事件多、處理流程復雜、函數(shù)嵌套執(zhí)行的情況下,甚至會因為處理不過來而丟失輸入的信息。二者硬件電路相同,實現(xiàn)的控制效果很相似(與§3.2.1節(jié)相比)。本質(zhì)上是兩種完全不同的操作:查詢與外部中斷。3.4鍵盤模塊及其應用行列式鍵盤的特點16個按鍵構成4行4列的陣列式結構,簡稱4×4鍵盤。常見的有普通按鍵式和薄膜式兩種。4×4鍵盤共有8個接線端,Row1~Row4分別為4個行輸出線,Col1~Col4為4個列輸出線。鍵盤上每個按鍵的狀態(tài)都是由行信號和列信號共同確定的。如如按下鍵K12,就短接了第1行和第2列。4×4行列式鍵盤的特點鍵盤掃描的概念使用時,如何準確地判斷出是哪個按鍵被按下呢?先判斷哪一行有鍵按下如圖所示,如果數(shù)字腳2的輸入信號LOW,表示第1行有按鍵被按下再判斷哪個按鍵被按下從第1列開始,通過對4路列引腳的控制信號依序寫低電平進行逐一判斷.向第1列的數(shù)字腳6寫LOW,其它3列引腳寫HIGH,如果CPU讀取到的第一行信號為HIGH,說明不是K11鍵被按下;向第2列的數(shù)字腳7寫LOW,其它3列引腳寫HIGH,CPU讀取到第1行信號為LOW,表示K12鍵被按下;依次類推,逐行、逐列查詢每個按鍵狀態(tài),確定鍵號,進而執(zhí)行相應的功能程序鍵盤掃描鍵盤應用舉例鍵盤應用示例【設計要求】如果有按鍵按下,將該按鍵對應的鍵碼用串口監(jiān)視器顯示?!緦嵺`材料】4×4鍵盤1個、Arduino/Basra主控板1塊、導線8根。【設計思路】(1)電路設計(2)
配置I/O端口數(shù)字腳2~5配置為INPUT_PULLUP數(shù)字腳6~9配置為輸出模式OUTPUT按鍵閉合時,需要連接引腳列的I/O
端口輸出控制低電平使列引腳接LOW(3)軟件設計第1步定義數(shù)組變量存放控制鍵盤的行與列的數(shù)字腳編號,如rowPins[4]、colPins[4]定義二維字符型數(shù)組keymaps[4][4]存放16個按鍵所對應的鍵碼信息。第2步初始化I/O端口,啟動串口通信,設置系統(tǒng)通電時,按鍵狀態(tài)全部為斷開;第3步主循環(huán)loop()函數(shù)編寫控制程序。程序分為兩個部分:鍵盤掃描獲取鍵值,將按鍵的鍵碼信息輸出到串口。示例參考代碼示例參考代碼introwPins[4]={2,3,4,5};//鍵盤行接Arduino的數(shù)字腳2~5intcolPins[4]={6,7,8,9};//鍵盤列接Arduino的數(shù)字腳6~9charkeymaps[4][4]={{'1','2','3','A'},//定義數(shù)組存放鍵碼{'4','5','6','B'},{'7','8','9','C'},{'*','0','#','D'}};charkeyScan,keymap;//定義變量keymap暫存鍵掃描結果/**********************************************/voidsetup(){Serial.begin(9600);for(inti=0;i<4;i++){pinMode(rowPins[i],INPUT_PULLUP);//行為內(nèi)置上拉
pinMode(colPins[i],OUTPUT);//列引腳為輸出
digitalWrite(rowPins[i],HIGH);//初始化按鍵斷開狀態(tài)}}/*********************************************/voidloop(){for(inti=0;i<4;i++){//掃描按鍵,結果送keyScanfor(intj=0;j<4;j++){digitalWrite(colPins[j],LOW);//列引腳依次置低keyScan=digitalRead(rowPins[i]);if(keyScan==LOW){//為LOW,表示有鍵按下keymap=keymaps[i][j];//將鍵值的碼值送字符變量Serial.println(keymap);//按鍵碼值送到串口顯示delay(100);//延時等待數(shù)據(jù)在串口顯示。
}digitalWrite(colPins[j],HIGH);//釋放列引腳}}}/*********************************************/
3.5常用顯示模塊及應用LED數(shù)碼管及應用共陽極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管LED數(shù)碼管及分類按位數(shù)分為1位和多位按照接線方式分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼
LED數(shù)碼管的控制信號數(shù)碼管的控制信號分為:段碼和位碼段碼用于控制數(shù)碼管顯示什么數(shù)字或圖案。位碼控制哪一位數(shù)碼管顯示??刂贫O管點亮的信號共陰數(shù)碼管:段碼為1,位碼為0共陽數(shù)碼管:段碼為0,位碼為1LED數(shù)碼管及應用
數(shù)碼管的動態(tài)顯示數(shù)碼管分靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示靜態(tài)顯示是段碼引腳接I/O端口,位碼(公共端)接+5或GND,由電源來提供高低電平。動態(tài)顯示是將數(shù)碼管的段碼引腳和位碼引腳都通過數(shù)字腳控制。動態(tài)顯示的原理控制數(shù)碼管交替輪流顯示控制dig2的數(shù)字腳輸出低電平,dig1為高電平,同時控制段選信號a~h的I/O端口發(fā)送低位數(shù)碼管的字段碼,這時右邊數(shù)碼管顯示,其余不顯示;1~2ms后,控制dig2為高電平,dig1為低電平,同時控制段選信號a~h的I/O端口發(fā)送高位數(shù)碼管的字段碼,這時左邊數(shù)碼管顯示,右邊不顯示隔一段時間重復上述操作視覺暫留效應LED數(shù)碼管及應用
數(shù)碼管應用——控制數(shù)碼管實現(xiàn)1~12月份的滾動顯示【設計要求】結合電路原理圖控制數(shù)碼管實現(xiàn)從01到12的滾動顯示,每隔1s顯示一個數(shù)字?!緦嵺`材料】Arduino主控板、2位共陰數(shù)碼管、220Ω限流電阻、面包板及連接線?!驹O計思路】2位數(shù)碼管需要10個數(shù)字腳:8個段碼信號和2路位選信號。電路設計數(shù)字腳2~9依次控制數(shù)碼管的字段碼a~h,11和12連接公共端dig1和dig2,限流電阻選擇220Ω,如圖所示。LED數(shù)碼管及應用Arduino主控板數(shù)字引腳與共陰極數(shù)碼管4021AH的相應管腳的對應連接關系如下表所示硬件電路連接圖參考代碼#definedig111
//位選dig1連數(shù)字腳11,dig2連數(shù)字腳12#definedig212intnum[10][8]={//行元素0~9數(shù)字,列元素數(shù)字字段碼{1,1,1,1,1,1,0,0},//顯示0{0,1,1,0,0,0,0,0},//顯示1{1,1,0,1,1,0,1,0},//顯示2{1,1,1,1,0,0,1,0},//顯示3{0,1,1,0,0,1,1,0},//顯示4{1,0,1,1,0,1,1,0},//顯示5{1,0,1,1,1,1,1,0},//顯示6{1,1,1,0,0,0,0,0},//顯示7{1,1,1,1,1,1,1,0},//顯示8{1,1,1,1,0,1,1,0},//顯示9};voidsetup(){for(intpin=9;pin>1;pin--)pinMode(pin,OUTPUT);for(intpin=11;pin<13;pin++)pinMode(pin,OUTPUT);}voidloop(){for(inti=1;i<=12;i++){//依次循環(huán)顯示01~12intgw=i%10;//取出個位上的顯示數(shù)字intsw=i/10;//取出十位上的顯示數(shù)字for(intt=0;t<125;t++){//動態(tài)掃描的時間
for(intj=0;j<5;j++){//顯示個位數(shù)字
digitalWrite(dig1,HIGH);//關閉十位上的數(shù)碼管digitalWrite(dig2,LOW);//打開個位上的數(shù)碼管for(intpin=2;pin<=9;pin++)digitalWrite(pin,num[gw][pin-2]);delay(1);}delay(5);for(intj=0;j<5;j++){//顯示十位數(shù)字digitalWrite(dig2,HIGH);//關閉個位上的數(shù)碼管
digitalWrite(dig1,LOW);//打開十位上的數(shù)碼管
for(intpin=2;pin<=9;pin++)digitalWrite(pin,num[sw][pin-2]);delay(1);}delay(5);}delay(100);}}8×8LED點陣及應用
8*8LED點陣及單體LED導通機理點陣分為共陽和共陰。每個點代表一個單體LED,在LED的陽極加上一定的正向偏置電壓,LED就會導通點亮,否則就熄滅點陣顯示一般采用動態(tài)掃描方式。常用方式有三種:逐行掃描、逐列掃描、逐點掃描。例如,如果希望第一個LED(第1行,第1列)點亮,就要給如圖所示的等效電路引腳9接高電平、引腳13接低電平。(a)8×8共陽極點陣等效電路(b)點陣第一個LED被點亮(a)LED點陣及管腳編號8×8LED點陣及應用點陣的驅動控制工程上,常外加專用多位LED驅動電路,如MAX7219/MAX7221,74HC595等驅動芯片(圖3-52),將單片機I/O端口串行輸出的控制信號,轉換成并行輸出后驅動控制LED。注意,使用74HC595驅動8×8LED點陣,需要兩片595級聯(lián),探索者Bigfish擴展板用一片MAX7219驅動。8×8LED點陣及應用MAX7219/MAX7221是一款集成的串入/并出共陰極顯示驅動器。它采用3線串行接口傳送數(shù)據(jù),可直接與Arduino的I/O端口相連接。內(nèi)含硬件動態(tài)掃描電路、BCD譯碼器、段驅動器和位驅動器以及8X8位靜態(tài)RAM??芍苯域寗?×8LED點陣顯示器或8位7段數(shù)碼管,也可以多片MAX7219級聯(lián),控制更多的LED點陣顯示器。MAX7219各個引腳的功能如表3-5所示。8×8LED點陣及應用
8×8LED點陣的應用【設計要求】應用MAX7219驅動,控制實現(xiàn)從0到9的數(shù)字圖案循環(huán)顯示。【實踐材料】Arduino或任何Mega328系列主控板1塊、Bigfish控制板1塊(或者MAX7219驅動1片、8×8共陰極LED點陣1個,限流電阻8個、面板1塊及面板導線若干)?!驹O計思路】圖案二進制碼十六進制碼
B00000000,B00011000B00100100,B00100100B00100100,B00100100B00011000,B00000000{0x00,0x18,0x24,0x24,0x24,0x24,0x18,0x00}8×8LED點陣及應用電路設計MAX7219與Arduino主控板之間可采用三根線(DIN、CLK、LOAD)連接,且其串行接口與SPI完全兼容。其引腳分配關系如下表所示。8×8LED點陣及應用
軟件設計第1步引用庫函數(shù)#include<LedControl.h>;構造一個屬于LedControl的函數(shù)對象lc=LedControl(12,11,13,1),并分配I/O端口。其中,MAX7219的DataIn、CLK、LOAD的管腳分別連接Arduino的數(shù)字腳12、11、13(端口可自由選擇)。第2步定義二維的字節(jié)型數(shù)組,用于存儲數(shù)字0-9的圖案的十六進制碼。第3步在setup()函數(shù)中初始化顯示器的狀態(tài),如設置顯示器的工作模式、顯示亮度、清顯示屏等。第4步在loop()函數(shù)中編寫顯示程序。這里通過調(diào)用setRow()函數(shù)設置每行8個LED的狀態(tài)。setRow()是一個有參函數(shù),函數(shù)原型及調(diào)用格式如下:8×8LED點陣及應用
參考代碼OLED有機發(fā)光二極管及應用
OLED顯示模塊簡介
OLED是有機發(fā)光二極管OrganicLight-EmittingDiode的簡稱。它是一種利用多層有機薄膜結構產(chǎn)生電致發(fā)光的器件,是無需背光源、無液晶的自發(fā)光顯示。OLED具有更輕薄、亮度高、功耗低、響應快、清晰度高、柔性好、發(fā)光效率高等優(yōu)點,深受顯示屏制造商和消費者青睞。
OLED分為主動式和被動式。主動式一般為有源驅動,主要用于高分辨率的產(chǎn)品;被動式的為無源驅動,更適合尺寸比較小的顯示器。OLED有機發(fā)光二極管及應用
提取字模提取字模是將圖文信息轉換到能被計算機識別處理的數(shù)字信息的過程。字模是圖文信息在點陣上顯示的對應編碼,二進制或十六進制。假設使用16×16點陣顯示漢字“上”。點陣中高亮部分對應于二進制編碼中的1,其余為0,如第一行,二進制的編碼應該為0000001000000000,用十六進制表示剛好兩個字節(jié)’0x02,0x00,,這樣“上”字共有32個字節(jié)(2×16行),這32個字節(jié)就是“上”的字模,如果將字模放入單片機控制程序,就可以控制OLED顯示出該漢字。OLED有機發(fā)光二極管及應用
提取字模工具——PCtolCD2002安裝提字模工具,請在配套資源中下載PCtolCD2002提取字符字模雙擊PCtolCD2002.exe可執(zhí)行文件,打開軟件。選擇顯示信息字模類型:“模式→字符模式”。按照圖示設置字模選項:選項→字模選項→設置字模選項并確定。默認點陣格式選擇陰碼,即1為亮,0為滅。選擇字符的型號,默認大小16×16。在字符輸入框中輸入準備顯示的字符,然后單擊生成字模按鈕。此時,在點陣數(shù)據(jù)輸出就可以看到該字的字模,以16進制表示。保存字模到指定存儲路徑或者復制字模。OLED有機發(fā)光二極管及應用顯示圖形信息需要先在Windows附件-畫圖軟件或其它畫圖軟件中,將圖片保存為“*.bmp”格式,然后再生成字模。首先,在畫圖工具的主界面中,選擇重新調(diào)整大小→取消保持縱橫比選項→設置與點陣相對的象素,如128*64需要128x64的點陣才能完整顯示,-點擊確定;并另存為單色位圖(*.bmp;*dib)格式,如左圖所示。然后,在字模軟件中打開所保存的單色位圖文件。并按照前述的字符生成字模步驟,提取該圖形的字模,保存或復制待用。單色位圖OLED有機發(fā)光二極管及應用
Arduino控制OLED實現(xiàn)字符顯示【設計要求】
(1)設計電路,用Arduino控制OLED顯示“中國?上海”
(2)修改例程或編寫程序,實現(xiàn)在OLED屏上分行顯示,如城市名稱或學校LOGO等。【實踐材料】Arduino控制板1塊、OLED顯示模塊1個,面包板1塊,面包板導線若干?!驹O計思路】
(1)電路連接Arduino的引腳SSD1306的引腳3.3VVCCGNDGNDA4SDAA5SCLOLED有機發(fā)光二極管及應用
軟件設計顯示器使用了外部驅動電路,需要引用第三方函數(shù)庫。驅動芯片型號不同,有不同的庫函數(shù),使用時需要根據(jù)設計正確選用。第1步,第一次使用OLED,需要先加載庫。具體步驟:打開AdurinoIDE菜單→工具→管理庫…→庫管理器。在庫管理器搜索框中輸入OLED,在結果中選擇與OLED驅動芯片相匹配的函數(shù)庫,選擇最新版本號,點擊安裝。安裝成功,可在項目-加載庫-貢獻庫,查看到U8glib庫文件。注意:與SSD1306驅動芯片匹配的庫文件有多個,這里選擇了U8glib函數(shù)庫。第2步,引用U8glib庫函數(shù)。手動輸入#include<U8glib.h>,或者單擊鼠標左鍵選中項目-加載庫-U8glib。第3步,構造一個函數(shù)u8g(),指明它的驅動芯片、分辨率以及使用I2C協(xié)議,如U8GLIB_SSD1306_128X64u8g(U8G_I2C_OPT_NONE|U8G_I2C_OPT_DEV_0);
或者:U8GLIB_SSD1306_128X64u8g(SDA|SCL);第4步,用PROGMEM定義一組數(shù)組,將待顯示的字模存儲在flash中,數(shù)據(jù)類型constuint8_t,注意每個漢字需要獨立存儲。如,“中國●上?!?,需要定義5個數(shù)組:constuint8_tchinese_n[]PROGMEM={};第5步,打開提字模軟件,分別提取“中國”和“上?!钡淖帜?,然后再寫出字節(jié)符“●”字模,見程序代碼。第6步,編寫loop函數(shù)。由于OLED像素是128×64,默認字符大小16×16,轉換成字模數(shù)2×16。如果以位圖形式輸出,調(diào)用函數(shù)u8g.drawBitmapP()函數(shù)時,要注意設定合適的參數(shù),否則將不能正確顯示。調(diào)用格式:對象名●函數(shù)名,如u8g.drawBitmap(i,20,2,16,chinese[j]);顯示參數(shù)選擇:表示第一個字符從第i列、20行開始顯示,每個字符大小2×16(占位16列16行),有j個字符。實際顯示時因為有5個字符要顯示,程序中使用了for循環(huán),每個字符依次順序向右移16列。3.6常用執(zhí)行機構及應用舵機及其控制
舵機舵機是一種位置(角度/速度)伺服的驅動器。它由外殼、控制電路板、驅動馬達、減速器與位置檢測元件所構成(圖3-60)。舵機分為角度舵機和速度舵機兩種,主要適用于那些需要角度/速度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。例如關節(jié)型機器人、飛機輪船的航向控制、導彈制導、云臺等。周期不同,analogWrite不能直接用于控制舵機標準舵機0?90?180(轉動角度范圍)即以90為中心,左右各擺動90。舵機轉動的角度是通過調(diào)節(jié)PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號的占空比來實現(xiàn)的。舵機控制例程#include<Servo.h>//調(diào)用<Servo.h>庫Servomyservo;//創(chuàng)建一個舵機對象voidsetup(){myservo.attach(9);//舵機連接數(shù)字口9}voidloop(){myservo.write(30);//寫角度到舵機
delay(1000);//延時1smyservo.write(90);delay(1000);myservo.write(150);delay(1000);myservo.write(90);delay(1000);}與之前不同,庫函數(shù)的調(diào)用要先指出對象名,再指出函數(shù)名。項目-導入庫-Servo對象名.函數(shù)名(參數(shù))30?90?1501秒鐘換1個角度實現(xiàn)功能:直流電動機及其控制
直流電動機直流電動機是電能轉換為機械能的裝置,常簡稱直流電機,它是移動機器人的重要組成部分。根據(jù)是否加裝減速裝置,直流電機可分為普通直流電機、直流減速電機單片機的I/O端口輸出電流比較小,一般在10~20mA,而直流電機啟動與運行電流比較大,通常在100mA以上,是無法直接驅動電機運行的,需要增加驅動電路提高驅動能力。避免電機運行時產(chǎn)生的電磁干擾影響控制系統(tǒng)正常工作,使用時,一般采用獨立供電,必要時可以通過光耦、繼電器等器件將強弱電信號進行隔離。
常用直流電動機的驅動(1)分立驅動電路(2)集成驅動電路電機專用集成驅動芯片很多,如L9170、L293D、L298N、GC8549等目前已逐步被集成H橋式驅動電路所替代直流電機的驅動控制應用實例
專用集成驅動電路L9170L9170是一款DC雙向馬達驅動芯片,其最大輸出峰值電流Iout=5A(Vcc為6v,Iout=3A),待機電流小于2μA,工作電壓范圍3-15V,具有緊急停止、過熱、過流、欠流及短路保護等功能和良好的抗干擾性,同時,還內(nèi)置二極管釋放感性負載的方向沖擊電流,比較適用于自動閥門、電磁門鎖、玩具類等電機的驅動。直流電機的驅動控制應用實例L9170驅動IC的應用設計【設計要求】按鍵控制實現(xiàn)直流電機的正、反轉和調(diào)速?!緦嵺`材料】Arduino控制板1塊、Bigfish驅動板(或L9170驅動模塊)1個、按鍵2個、10k電阻2個,直流電機1個、面包板1塊、0.1uF電容1個、470uF電解電容1個以及導線若干?!驹O計思路】電路設計配置I/O端口按鍵連接數(shù)字腳2、3,為輸入模式;數(shù)字腳5、6連接INF和INR,如果控制信號為邏輯值,則5、6配置為輸出模式。如果控制信號為PWM信號,5、6可以無需初始化。直流電機的驅動控制應用實例軟件設計假設,CPU讀取到數(shù)字腳2的引腳電平為LOW、數(shù)字腳3為HIGH,表示Key1被按下,這時向數(shù)字腳5、6分別寫數(shù)字信號1和0,電機將順時針旋轉;如果向5寫占空比為127的PWM信號,6寫占空比為0的PWM信號,電機將以半速順時針旋轉。同理,如果讀取到數(shù)字腳3的引腳電平為LOW,數(shù)字腳2為HIGH,說明按鍵Key2被按下,向5、6分別寫占空比為0,200的PWM信號,電機將以約80%的速度逆時針旋轉。#defineKey12#defineKey23#defineINF5#defineINR6voidsetup(){pinMode(Key1,INPUT);pinMode(Key2,INPUT);}
voidloop(){if(digitalRead(Key1)==LOW&&digitalRead(Key2)==HIGH){analogWrite(INF,127);analogWrite(INR,0);delay(500);}if(digitalRead(Key2)==LOW&&digitalRead(Key1)==HIGH){analogWrite(INF,0);analogWrite(INR,200);delay(500);}}電磁繼電器及其應用電磁繼電器是一種利用電磁鐵控制電路系統(tǒng)通斷的開關。它主要由電磁鐵、銜鐵、彈簧和動觸點、靜觸點等構成,如圖3-68所示。在電路中,繼電器主要起自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。工作原理:如果線圈兩端加上一定電壓,線圈中就會有電流流過,從而產(chǎn)生電磁效應。銜鐵在電磁力的作用下吸合,帶動公共觸點COM動作,使常開觸點NO閉合,常閉觸點NC斷開;當線圈斷電后,電磁力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧彈力的作用下釋放,使動觸點COM復位,常開觸點NO斷開,常閉觸點NC閉合。如此吸合、釋放,實現(xiàn)了小電流控制大功率電路的導通與切斷的目的。電磁繼電器及其應用#defineRelay7voidsetup(){pinMode(Relay,OUTPUT);}voidloop(){digitalWrite(Relay,HIGH);delay(10000);digitalWrie(Relay,LOW);delay(5000);}參考代碼電路設計謝謝大家機器人的機構設計基礎半導體器件的應用分析但目
錄CONTENT1機構的基本組成及分析2常用的平面機構3個性化的機構設計基礎4.1機構的基本組成及分析機構的基本組成及分析構件
機構是由許多構件組成的,其功能在于傳遞運動或改變運動的形式。一般可分為平面機構和空間機構。本章重點介紹平面機構的基本組成和基本概念。構件是機構的基本運動單元。通常由若干個機械零件剛性連接而成。構件與零件的區(qū)別:構件是運動的單元,而零件是制造的單元。不受任何約束的構件稱為自由構件。在平面坐標系中,需要3個基本運動描述自由構件,而空間坐標系中,需要6個基本運動描述自由構件。機構的基本組成及分析兩構件直接接觸并能產(chǎn)生相對運動的可動連接稱為運動副。運動副分為高副和低副。(a)高副機構(b)低副機構運動副低副:面和面接觸高副:點或線接觸機構的基本組成及分析約束約束是限制構件獨立運動的條件。約束是由機構中各構件的相互接觸引起的,接觸方式不同,約束不同低副:2個約束,1個自由度;①轉動副:兩個構件間只能作相對旋轉運動的運動副;②移動副:兩個構件間只能作相對移動運動的運動副。高副:1個約束,2個自由度。①齒輪副;②凸輪副。低運動副對構件的約束(b)高運動副對構件的約束機構的基本組成及分析運動鏈閉鏈開鏈若干個構件通過運動副聯(lián)接組成的系統(tǒng),分為閉環(huán)和開環(huán)。分為平面運動鏈和空間運動鏈機構的基本組成及分析自由度圖4-4平面機構自由度
獨立運動參數(shù)的數(shù)目。機構的自由度等于廣義坐標的數(shù)目,用F表示。分為平面機構自由度和空間機構自由度。平面機構的自由度計算假設,設平面機構中共有n個活動構件(機架不是活動構件),在構件未構成運動副時共有3n個自由度;各構件構成運動副后,設共有PL個低副和PH個高副,則機構將受到2PL+PH個約束,平面機構的自由度F為:如果F>0,即機構的自由度至少為1,且機構的原動件數(shù)目應等于機構的自由度數(shù)目。如果F=0,則機構已退化為一個構件,即它將是一個結構(structure)。機構的基本組成及分析平面機構運動簡圖常見運動副和構件的規(guī)定畫法運動簡圖的繪制方法和步驟第1步分析機構的功能和運動情況,分清固定件、原動件和從動件,確定構件數(shù)目;第2步從原動件開始,按照運動的傳遞順序,分析各構件之間的相對運動性質(zhì),確定所有運動副的類型和數(shù)目;第3步選擇合理的位置(即能充分反映機構的特性);第4步確定比例尺,測出運動副的相對位置和尺寸;如果只是為了表達清楚傳動關系,也可以不用特別精確,如果是在實際生產(chǎn)中使用那就必須非常精確。第5步用規(guī)定的符號和線條繪制成簡圖。(從原動件開始畫)4.2常用的平面機構平面四桿機構的基礎知識
曲柄搖桿機構連桿機構是一種常見的傳動機構。它是由多個有確定運動的構件用低副(轉動副或移動副)聯(lián)接組成的平面機構。如圖4-6所示,在機構中四個運動副都是轉動副的四桿機構也稱為鉸鏈四桿機構最常見的基本形式有三種
曲柄搖桿機構是指具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構(圖4-7)。曲柄為主動件作整周轉動,搖桿為從動件作擺動,連桿作平面運動。平面四桿機構的基礎知識雙曲柄機構若兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四連桿機構稱為雙曲柄機構。在雙曲柄機構中,主動曲柄做等速運動,從動曲柄做變速運動,二者都做整周運動。1.雙搖桿機構兩連架桿都是搖桿(擺桿)的鉸鏈四桿
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