基于stm32的機械臂運動控制分析設計-資料下載頁
2025-06-26 09:41本頁面
【正文】 tick定時器設定中斷函數(shù)，獲取節(jié)拍使能Systick定時器結束 SysTick定時器初始化流程圖 TIM定時器STM32微控制器具備高級定時器TIM1和TIM8 2個，通用定時器TIMTIMTIM4和TIM5 4個以及基本定時器TIM6和TIM7 2個，再加上 RTC 和 Systick 定時器，總數(shù)量達到了10個?；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，可謂是意法半導體賦予STM32的王牌。本設計采用TIMTIM3的 PWM 輸出功能和TIM4的計數(shù)功能。本部分的程序流程圖如下：開始配置PWM輸出引腳設置定時器TIM2各輸出通道占空比設置定時器TIM3輸出通道1占空比延時1000ms，等待手臂初始化完成設置定時器TIM4計數(shù)模式結束 TIM定時器初始化流程圖GPIO 可以說是STM32最常用的外設。STM32F103ZET6提供多達112個雙向 GPIO ，分別分布在 A~G 這7個端口中。每個端口又包括16個 GPIO ，都可承受5V的壓降。GPIO 可通過配置寄存器工作在如下8種模式：浮空輸入、帶上拉電阻的輸入、帶下拉電阻的輸入、模擬輸入；開漏輸出、推挽輸出、復用推挽輸出、復用開漏輸出。該設計中將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）。首先，STM32的PA7端口接超聲波傳感器的 TRIG 口，觸發(fā)測距信號，發(fā)出10us的高電平信號；然后，超聲波發(fā)射器自動發(fā)送8個40KHz的方波，接收器檢測返回信號；然后，PA8端口接的 ECHO 發(fā)給STM32 微控制器一個高電平，用TIM4來測量高電平的持續(xù)時間。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)結束 超聲波模塊初始化流程圖總結機械臂控制系統(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。無論是學術界、工業(yè)還是在教育教學方面都一直在進行著這方面的研究，距離成熟階段還要有一段時間。本設計是基于STM32四自由度機械臂驅(qū)動系統(tǒng)的設計，以四自由度機械臂為控制對象，以意法半導體公司的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)的硬件的設計和研究，并在此基礎上，采用先進的控制理論，以正確的控制方法為指導，進行了系統(tǒng)的軟件設計。在整個系統(tǒng)的設計中，硬件的設計是本論文研究的重點，芯片的選型是系統(tǒng)硬件設計的保證，并且輔以可靠性分析為指導，保證了系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。通過編寫控制程序，使主控制器輸出 PWM 波實現(xiàn)對各個關節(jié)位置的控制。參考文獻[1] [J].出國與就業(yè),2012，(2) 8485.[2] [J].工業(yè)自動化,2011，40(07) 4546.[3] 劉忠，[J].中國機械工程,2012，23(23).[4] [D].沈陽：東北大學，2011：5.[5] 黃輝先，[J].機床與液壓,2001，(05) 9294.[6] [J].自動化與儀器儀表,2001，(03) 3032.[7] 劉鵬飛，韓九強，[J].微電子學與計算機, 2005，22(08) 59.附錄A附錄BXXV
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