【導(dǎo)讀】3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)-----------------------------------------12. 4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)-----------------------------------------21. 取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動操作裝置。全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。持型和吸附型等?；驈?fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。以上即為機(jī)械手的概述說明和應(yīng)用范圍及其特點(diǎn)的綜述！一般腕部設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動再增加一個上下擺動即可滿足工。要求嚴(yán)格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭距?；剞D(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。臂部運(yùn)動的目的：把手部送到空間運(yùn)動范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特性。

　　

【正文】 本設(shè)計(jì)的總原理圖如下圖 14所示。 圖 14 電路原理圖 － 36 － PCB 圖 本設(shè)計(jì)的 PCB圖如圖 15所示。 圖 15 PCB 圖 6 元件明細(xì)表 元件編號 元件參數(shù) 元件編號 元件參數(shù) － 37 － 本設(shè)計(jì)的 元件 明細(xì)表如表 2 所示 表 2 元件明細(xì)表 7 總結(jié)與致謝 總結(jié)： S1 AT89C51 S2 SWPB S3 SWPB S4 SWPB S5 SWPB S6 74HC138 S7 74HC573 S8 SHUMAGUAN8 J1 CON2 J2 CON2 J3 CON2 J4 CON2 J5 CON2 J6 CON3 Y1 CRYSTAL C1 10u C2 30p C3 30p Q1 2N2222 Q2 2N2222 Q3 2N2222 Q4 2N2222 Q5 2N2222 Q6 2N2222 Q7 2N2222 Q8 2N2222 Q9 2N2222 Q10 2N2222 R1 200 R2 200 R3 200 R4 200 R5 200 R6 10K R7 330 R8 330 R9 330 R10 330 R11 330 R12 330 R13 330 D1 LED D2 LED D3 LED D LED D5 LED D6 LED D7 LED － 38 － 機(jī)械手控制與計(jì)數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)這一課題是一個典型的利用單片機(jī)取代原有 PLC控制的一個課題，設(shè)計(jì)中用到了多學(xué)科的知識內(nèi)容，涉及到的部分有 PLC、 C 語言、單片機(jī)、電工電子電路、機(jī)電傳動控制等。 本設(shè)計(jì)主要從以下幾個方面開展了研究工作： 1．對機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了一套控制系統(tǒng)方案，該控制系統(tǒng)方案能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械手的比較常見和實(shí)用的主要功能的控制； 2．通過查閱大量的資料和手冊，明確了 機(jī)械手控制與計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的目的和意義，并經(jīng)過自己一定的調(diào)查和同組成員之間的討論提出了本課題的主要設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容； 3．基于 ST89C51 單片機(jī)的處理速度快、處理能力強(qiáng)、端口資源豐富、體積小且廉價等一系列特點(diǎn)，我們選用 ST89C51 單片機(jī)作為硬件控制系統(tǒng)的主控芯片，通過試驗(yàn)，該控制系統(tǒng)運(yùn)行時可以達(dá)到預(yù)期的效果； 4．設(shè)計(jì)并繪制了 機(jī) 械手控制與計(jì)算系統(tǒng) 的電路原理圖，通過硬件調(diào)試之后，結(jié)合軟件程序進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，演示機(jī)械手的運(yùn)行情況。 在本課題的研究中，我雖然已經(jīng)盡最大努力做了上述工作，但由于時間倉促，水平有限，有一些工作如 PCB 印制電路板的設(shè)計(jì)等做的還不夠完善，在許多方面都還有待進(jìn)一步的完善和改進(jìn) 致謝： 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了， 這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。 在設(shè)計(jì)中，湯老師就給我們明確了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的安排；并提供了些參考資料，讓我們明確了設(shè)計(jì)的方向及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些細(xì)節(jié)，并給我們分析了課題， 使我們更了解本課題的意義與目的。正是在老師的幫助下，我們在充分了解設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，對課題做出了更好的完善，得以順利地完成本 － 39 － 次對大學(xué)三年所學(xué)有總結(jié)性質(zhì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 同時也感謝幫助過我的其他老師們，感謝你們一直以來對我們的信任與幫助，以及 感謝同組的同學(xué)的 鼓勵與幫助，沒有她們的幫助和提供資料，對于我來說，想要在短短的時間里要完成畢業(yè)論文時幾乎不可能的事情，感謝學(xué)校給予我們這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的機(jī)會，它讓我學(xué)到了許多課本上學(xué)部到得東西，同時也鍛煉了我們各方面的能力，給我們大學(xué)生活留下美好的回憶。 最后， 我真誠的向 我尊敬的老師 和同學(xué)表示最誠摯的謝意！ 8 重要單片機(jī)中英文文章 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的8031，因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e獲得了很大的好評。此后在 8031上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用，32 位單片機(jī) 迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至 1 美元，最高端 [1]的型號也只有 10 美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦 － 40 － 和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows和 Linux 操作系統(tǒng)。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng) 用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、 掌上電腦 以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機(jī)。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機(jī)在同時工作。單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過 PC 機(jī) 和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。 單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當(dāng)于一個微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了 I/O 設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的 存儲器 件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過 10 元即可 ......用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、 VCD等等的家電里面都可以看到它的身影。 ......它主要是作為控制部分的核心部件。 它是一種在線式實(shí)時控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計(jì)算機(jī)的（比如家用 PC）的主要區(qū)別。 Are 8bit microcontroller early or 4 bits. One of the most successful is the INTEL 8031, for a simple, reliable and good performance was a lot of praise. Then developed in 8031 out of MCS51 MCU Systems. SCM systems based on this system until now is still widely used. With the increased requirements of industrial control field, began a 16bit microcontroller, because the cost is not satisfactory but have － 41 － not been very widely used. After 90 years with the great development of consumer electronics, microcontroller technology has been a huge increase. With INTEL i960 series, especially the later series of widely used ARM, 32bit microcontroller quickly replace highend 16bit MCU status and enter the mainstream market. The traditional 8bit microcontroller performance have been the rapid increase capacity increase pared to 80 the number of times. Currently, highend 32bit microcontroller clocked over 300MHz, the performance catching the mid 9039。s dedicated processor, while the average model prices fall to one . dollars, the most highend [1] model only 10 dollars. Modern SCM systems are no longer only in the development and use of bare metal environment, a large number of proprietary embedded operating system is widely used in the full range of SCM. The handheld puters and cell phones as the core processing of highend microcontroller can even use a dedicated Windows and Linux operating systems. SCM is more suitable than the specific processor used in embedded systems, so it was up to the application. In fact the number of SCM is the world39。s largest puter. Modern human life used in almost every piece of electronic and mechanical products will be integrated single chip. Phone, telephone, calculator, home appliances, electronic toys, handheld puters and puter accessories such as a mouse with a 12 in both the Department of SCM. Personal puter will have a large number of SCM in the work. General car with more than 40 SCM, plex industrial control systems may even have hundreds of SCM in the same time work! SCM is not only far exceeds the number of PC and other puting the sum, or even more than the number of human beings Single chip, also known as singlechip microcontroller, it is not plete a certain logic chips, but to a puter system i ntegrated into a chip. Equivalent to a microputer, and puter than just the lack of a microcontroller I / O devices. General talk: a chip bees a puter. Its small size, light weight, cheap, for the study, application and development of facilities provided. At the same time, learning to use the MCU is to understand the principle and st