基于stm32的機械臂運動控制分析設(shè)計(文件)
【正文】 實現(xiàn)供電。 LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，可以輸出最高達3A的驅(qū)動電流，同時也有良好的線性和負載調(diào)節(jié)特性。鎖相環(huán)需要以 HSI 或 HSE 作為時鐘來源，兩者的差別在于內(nèi)部高速震蕩器 HSI 不能產(chǎn)生穩(wěn)定的8MHz的時鐘頻率。系統(tǒng)初始化時，RCC通過AHB時鐘(HCLK)8分頻后作為Cortex系統(tǒng)定時器(SysTick)的外部時鐘?；径〞r器可以為用戶提供準確的時間參考；通用定時器不僅具備時間參考功能，還具有輸入捕捉、輸出比較、單脈沖輸出、 PWM 輸出功能和正交編碼器的特點；高級定時器更是加入了可以產(chǎn)生帶死區(qū)控制的互補 PWM 信號、緊急制動、定時器同步等高級特征，并最多可以輸出6路 PWM 信號，可謂是意法半導(dǎo)體賦予STM32的王牌。每個端口又包括16個 GPIO ，都可承受5V的壓降。本部分的程序流程圖如下：開始配置超聲波模塊引腳配置并使能TIM4觸發(fā)超聲波模塊發(fā)射方波，TIM4開始計數(shù)觸發(fā)超聲波模塊收到反射波，TIM4停止計數(shù)結(jié)束 超聲波模塊初始化流程圖總結(jié)機械臂控制系統(tǒng)是當今社會的一項非常重要的研究課題，盡管其發(fā)展已經(jīng)有了一段很長的歷史，但是其發(fā)展并不完全成熟。通過編寫控制程序，使主控制器輸出 PWM 波實現(xiàn)對各個關(guān)節(jié)位置的控制。本設(shè)計是基于STM32四自由度機械臂驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計，以四自由度機械臂為控制對象，以意法半導(dǎo)體公司的STM32系列芯片STM32F103ZET6為主控芯片，人機交互的串口顯示進行了系統(tǒng)的硬件的設(shè)計和研究，并在此基礎(chǔ)上，采用先進的控制理論，以正確的控制方法為指導(dǎo)，進行了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。該設(shè)計中將PA0、PAPAPAPA6作為 PWM 波的輸出口；PAPA5作為 LED 顯示接口；PAPA8作為超聲波傳感器信號的接收發(fā)送接口；PBPB7分別作為串口的發(fā)送接收接口（人機交互）。本部分的程序流程圖如下：開始配置PWM輸出引腳設(shè)置定時器TIM2各輸出通道占空比設(shè)置定時器TIM3輸出通道1占空比延時1000ms，等待手臂初始化完成設(shè)置定時器TIM4計數(shù)模式結(jié)束 TIM定時器初始化流程圖GPIO 可以說是STM32最常用的外設(shè)。系統(tǒng)嘀嗒校準值固定為9000，當系統(tǒng)嘀嗒時鐘設(shè)定為9MHz(HCLK/8的最大值)，產(chǎn)生1ms時間基準。流程圖如下：開始復(fù)位系統(tǒng)時鐘設(shè)置開啟外部振蕩器HSE是否成功起振并穩(wěn)定？YN選擇AHB，APB1，APB2頻率使能鎖相環(huán)PLL等待PLL輸出穩(wěn)定，成為時鐘源結(jié)束 系統(tǒng)時鐘初始化流程圖 SysTick定時器SysTick ，即系統(tǒng)節(jié)拍時鐘，它作為ARM CortexM3內(nèi)核的一個內(nèi)設(shè)，和STM32微控制器之間并沒有必然的聯(lián)系。采用庫函數(shù)進行編程。LM2596的特性如下：輸出電壓可調(diào)，～37V，誤差范圍4%；輸出特性有良好的線性，并且負載可以調(diào)節(jié)；驅(qū)動能力較強，輸出電流可高達3A，輸入電壓可高達40V；采用150kHz的內(nèi)部振蕩頻率，屬于第二代開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器；功耗小、效率高，具有過熱保護和限流保護功能等。它的內(nèi)部所集成有過熱保護和限流電路，因此是電池供電和便攜式計算機的最佳選擇。信號線把來自于微控制器的控制信號傳輸?shù)蕉鏅C的控制電路板，控制電路板根據(jù)相應(yīng)的控制信號控制電機的轉(zhuǎn)動，同時電機帶動齒輪組隨之轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速機構(gòu)減速后傳動到輸出舵盤。本設(shè)計采用占用IO口資源少的SWD調(diào)試，只需JTAG 仿真器上的4根線就能完成，如下圖所示： SWD調(diào)試電路圖通過SWD接口，我們可以燒錄和調(diào)試程序，開發(fā)板的JTAG接口的硬件連接如上圖所示，可以與目前主流的JLINK V8仿真器配合使用。STM32的VBAT 的供電是由外部電源完成的，在有外部電源（）的情況下，VBAT 供電而由外部電源實現(xiàn)供電。 STM32該設(shè)計的主控制模塊的硬件系統(tǒng)包括電源電路、復(fù)位電路、系統(tǒng)時鐘電路以及 JTAG 調(diào)試電路四大
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