【正文】 在此謹向尊敬的導(dǎo)師致以由衷的感謝和崇高的敬意！ 同時也感謝學(xué)校提供給我們一次提高的機會，我在此深表感謝。 參考文獻 [1] 鄧星鐘 .機電傳動控制 [M].武漢 :華中科技大學(xué)出版社 .2021. [2] 王曉明 .電動機的單片機控制 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 .2021. [3] 李東君 .開放式教學(xué)機器人的研究開發(fā) [J].機械研究與應(yīng)用 .2021 (4). [4] 閆志超 .開放式教學(xué)機器人控制系統(tǒng)研究 [D].哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 .2021. [5] 朱仁龍 ,容靜嫻 .教學(xué)機器人的設(shè)計與實現(xiàn) [J].上海師范大學(xué)學(xué)報 .2021 (4). [6] 熊青春 .四自由度教學(xué)機器人的研制 [D].合肥工業(yè)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 .2021. 黑龍江工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 [7] 郭天祥 .單片機程序編寫教程 [CD].哈爾濱工程大學(xué) .2021. [8] 崔玲玲 .基于單片機的搬運機器人設(shè)計 [J].刊名價值工程 .2021. [9] 羅庚合 .基于 AT89C52的備料機械手控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].刊名現(xiàn)代電子技術(shù) .2021. [10] 蔡自興 .機器人學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 [J].機器人技術(shù) .2021 (7). [11] 金茂青 ,曲忠萍 .國外機器人的發(fā)展態(tài)勢分析 [J].機器人技術(shù)與應(yīng)用 .. [12] 黃玉清 ,梁靚 .機器人的差分方向控制與實現(xiàn) [J].信息與電子工程 .2021 (9). [13] 萬永倫 ,丁杰雄 .一種機器人尋線控制系統(tǒng) [J].電子科技大學(xué)學(xué)報 .2021 (3). [14] 王曉平 .基于下位機與上位機三自由度機械手控制系統(tǒng)的設(shè)計 [J].科技廣場 .2021. [15] 余國衛(wèi) ,譚延軍 .基于 AT89S52單片機的自動報警系統(tǒng) [J].微處理機 .2021 (10). [16] 黃玉清 ,張江美 .模糊控制在機器人中的應(yīng)用 [J].西南科技大學(xué)報 .2021 (3). [17] 侯繼紅 ,李繼東 .Protell99SE實用技術(shù)教程 [M].北京 :中國電力出版社 ,2021. [18] 趙晶 .電路設(shè)計與制版 Prote199高級應(yīng)用 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2021. [19] RELIABILITY REPORT FOR MAX232xxE PLASTIC ENCAPSULATED DEVICES[EB/OL]. [20]Charles of a robot[M].The McGrawHill Company,2021. 致 謝 本論文是在 劉財勇 老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文從選題到寫作及最后的成稿，老師都給予了精心的指導(dǎo)和極大的 幫助。其次是硬件調(diào)試，通過慧魚組件調(diào)試電機，在調(diào)試電機的過程中更深的理解了直流電機自鎖的好處。對單片機 I/O 接口有了更全面的掌握，掌握了這些后經(jīng)過 3 個多星期努力，最終編寫出符合設(shè)計要就的控制程序。 控制程序編寫 利用本專業(yè)學(xué)習(xí)的基本知識，再結(jié)合典型控制程序及參考文獻中的程序，利用 keil軟件編寫 C 語言控制程序。選擇合理的元器件成為該設(shè)計能否成功的關(guān)鍵，通過研究典型電路及已經(jīng)成功的設(shè)計的電路，選出本設(shè)計各元器件，通過對元器件性能及控制規(guī)則的 了解，確定各個元器件參數(shù)，并畫出電路圖。該設(shè)計將用在實驗室建設(shè)，老師可以通過機械手運動為學(xué)生生動講解單片機控制原理、機電一體化設(shè)備等課程，同時學(xué)生也可以通過該設(shè)計，實際模擬自己編寫的程序，方便老師講課，也有利于同學(xué)學(xué)習(xí)。然后程序繼續(xù)執(zhí)行，將物體按照以上操作移動到指定位 置后機械手釋放，如圖 （ 程序清單見附錄 ） 限位操作程序 X、 Y、 Z 復(fù)位操作程序 機械手釋放 檢測是否有物體 X 軸 旋轉(zhuǎn) Y軸 移動 Z 軸 升降 機械 手抓取物體 是 否 圖 限位程序流程圖 黑龍江工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 控制目的點程序 X、 Y、 Z 復(fù)位操作程序 檢測是否有物體 是 否 移動到物體所在位置 X、 Y、 Z 三個方向分別檢測物體目的位置與所 在位置的相對位置，并移動到目的位置 機械手抓取物體 機械手釋放 圖 控制目的點程序流程圖 黑龍江工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 是 否 手動操作程序 通過 +Z、 — Z 鍵控制 Z 軸移動距離 通過 +Y、 —Y鍵控制 Y軸移動距離 通過 +X、 — X 鍵控制 X 軸移動距離 機械手抓取物體 通過 +X、 —X 鍵控制 X 軸移動距離 通過 +Y、 —Y鍵控制 Y軸移動距離 通過 +Z、 —Z 鍵控制 Z 軸移動距離 機械手釋放物體 圖 手動操作程序流程圖 流程圖 檢測是否有物體 黑龍江工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 本章小結(jié) 通過對 51 單片機程序語言的學(xué)習(xí)，以及對典型控制程序的研究，結(jié)合系統(tǒng)整體設(shè)計方案及了解元器件的性能，結(jié)合系統(tǒng)程序流程圖，編寫合理程序，以達到設(shè)計要就。最后機械手移動到目的位置并且機械手釋放，如圖 。 （程序清單見附錄） 操作程序選擇 主程序 限位操作程序 控制目的點程序 手動操作程序 否 否 否 圖 主程序流程圖 黑龍江工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 當主程序檢測到 dingdian=0 時，程序進入控制目的點程序，首先執(zhí)行復(fù)位操作，程序停留在檢測階段，當檢測到有物體時，程序繼續(xù)執(zhí)行。 （程序清單見附錄） 當主程序檢測到 dingwei=0 時 程序進入限位操作程序，首先執(zhí)行復(fù)位操作，復(fù)位執(zhí)行后機械手釋放，程序停留在檢測是否有物體階段，當有物體時，程序繼續(xù)執(zhí)行，先 X 軸旋轉(zhuǎn)，然后 Y 軸移動，最后 Z 軸升降。 流程圖 通過 if、 else if、 goto 語句，實現(xiàn)程序循環(huán)掃描，程序選擇功能。本系統(tǒng)選擇 80C52單片機。根據(jù)控制要求， 三自由度機械手運動控制下位機 系統(tǒng)共需 I/ O 點 24個，其中 17個輸入，8個輸出。 單片機 I/0 分配表 根據(jù)所選擇的單片機型號，對本系統(tǒng)中單片機的輸入輸出端子進行分配，如表 所示。所以單片機選用 80C52 它有兩個電源接口，一個復(fù)位， 32 個 I/O 口，一個 EA 引腳，一個 ALE 引腳，一個 PSEN 引腳，一個 XTAL1，一個 XTAL2。共需要 I/O 點數(shù) 24 個。 確定 I/O 點數(shù) 三自由度機械手運動控制下位機系統(tǒng)根據(jù)要求輸入 有兩個電源，一個復(fù)位， 2 個振，一個光電傳感器信號等共有 24 個輸入點。 XTAL2：來自反向 振蕩器 圖 主電路電路圖 本章小結(jié) 本章主要是 三自由度機械手運動控制下位機系統(tǒng)元器件的選擇，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案，合理安排各個基本模塊，配置各個模塊的元器件，安排各個元器件的位置，最后將他們組裝成三自由度機械手運動控制下位機系統(tǒng)控制芯片。在 flash 編程區(qū)間，此引腳也用于施加 12V 變成電源（ VPP）。 /EA/VPP；當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 /PSEN：外部程序存儲 器的選通信號。如果想禁制 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 ， ALE 只有執(zhí)行MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用，另外，該引腳被略微拉高。因此他可以用作外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 flash 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 REST 腳兩個機器周期的高電平時間。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接受輸出 4 個 TTL 門電流。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上啦的緣故。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)不上拉的 8 雙向 I/O 口， P2 緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL門電流，當 P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 黑龍江工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉 電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。其中 : VCC:供電電壓 GND：接地 P0 口： P0 口為一個 8 位漏極開路雙向 I/O 口，沒腳可吸收 8TTL 門電路，當 P1口的電路第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 圖 電機驅(qū)動模塊連接圖 單片機主電路模塊 單片機主電路模塊，主要包括單片機和 10K 排阻。 J4 接入邏輯電源， J9 接入