機械臂的畢業(yè)設(shè)計論文-在線瀏覽
2025-02-02 13:27本頁面
【正文】 ,能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全 ,因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 2 機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。國外已有模塊化裝配機器人產(chǎn)品問市。器件集成度提高 ,控制柜日見小巧 ,且采用模塊化結(jié)構(gòu) :大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 課題研究背景 隨著工業(yè)自動化程度的提高 ,工業(yè)現(xiàn)場的很多易燃、易爆等高危及重體力勞動場合必將由機器人所代替。例如 ,目前在我國的許多中小型汽車生產(chǎn)以及輕工業(yè)生產(chǎn)中 ,往往沖壓成型這一工序還需要人工上下料 ,既費時費力 ,又影響效率。在工業(yè)自動化領(lǐng)域里 ,對機械手、機器人的實用性和前景毫無疑慮。用單片機輸出五路 PWM 脈沖分別控制機械臂的五個舵機 ,實現(xiàn)具有五個自由度的機械臂。使用時對 C8051F310 單片機的目標引腳做初始化 ,完全可以根據(jù)需要將所選引腳用作輸入輸出口。 本次設(shè)計要實現(xiàn)的目標是靈活控制五路舵機 ,穩(wěn)定的實現(xiàn)五個自由度的機械臂運動。但若就控制五個舵機我們可以用單片機自身的 PWM 控制器來輸出 5 個 20ms 的脈沖 ,更加簡單、穩(wěn)定。下面列出了一些主要特性 : 高速、流水線結(jié)構(gòu)的 8051 兼容的 CIP51 內(nèi)核 (可達 25MIPS) 全速、非 侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口 (片內(nèi) ) 高精度可編程的 25MHz 內(nèi)部振蕩器 4 個通用的 16 位定時器 具有 5 個捕捉 /比較模塊和看門狗定時器功能的可編程計數(shù)器 /定時器陣列(PCA) 29/25 個端口 I/O(容許 5V 輸入 ) 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 電路總框架圖 硬件電路概括 電路硬件系統(tǒng)包括 :單片機電路、舵機控制電路、傳感器輸入電路、穩(wěn)壓電路等部分。為了消除舵機工作對單片機的影響 ,采用光耦把 VCC 與 5V 隔開。 傳感器檢測電路 傳感器輸入端采用 10K 的上拉電阻 ,VCC 對其供電。我們使用的舵機工作周期均為 20ms,用單片機定時器產(chǎn)生的五路 PWM 波的周期也相同。第 1 次定時器中斷 T0 按 20ms 的 1/5 配置初值 ,并配置輸出 I/O口 ,第 1次 T0定時中斷響應(yīng)后 ,將當前輸出 I/O口對應(yīng)的引腳輸出置高電平 ,配置該路輸 出正脈沖寬度 ,并啟動第 2 次定時器中斷 ,輸出 I/O口指向下一個輸出口。在每次循環(huán)的第 10 次 2 510 中斷實行關(guān)定時中斷 T0 的操作 ,最后就能夠?qū)崿F(xiàn) 5 路舵機控制信號的輸出。 程序流程圖 主程序流程圖 1 中斷服務(wù)程序流圖 2 程序及注釋 include //C8051F31X 系列頭文件 sbit IN0P1^1。 sbit PWM0P0^0。 sbit PWM2P0^6。 sbit PWM4P1^0。 unsigned intjd1,jd2,jd3,jd4,jd5。 /******************************************************************** 子函數(shù) ********************************************************************/ //函數(shù)名 :void PORT_Initvoid**************// //功能描述 :端口初始化 **********************// void PORT_Initvoid P0MDIN0xff。 P0SKIP0x0C。//P1 口 P1MDOUT0xff。//P2 口 P2MDOUT0xff。//P3 口 P3MDOUT0xff。 XBR1 0xC0。 ~0x40。 PCA0CPM0 0x42。 //CCM1 為 8 位 PWM 方式 PCA0CPM2 0x42。//CCM3 為 8 位 PWM 方式 PCA0CPM4 0x42。 // 允許 PCA 計數(shù)器 0x00 禁止 PCA 計數(shù) //函數(shù)名 :void Internal_Crystalvoid*******// //功能描述 :設(shè)計內(nèi)部時鐘 ********************// void Internal_Crystalvoid OSCICN0x82。 // 內(nèi)部振蕩器 //****************延時函數(shù)******************// void delay1int time int x,y。x1000。ytime。 void delay2int time int x,y。x100。ytime。 void delay3int time int x,y。x10。ytime。 //***************Timer 函數(shù) ********************// void Time_Initvoid//定時器初始化 TMOD0x11。ET11。CKCON0X01。TL00X02。TR11。 //定時狀態(tài) :XM定時時間 /Tdelay31。 break。TH08140jd1/256。 break。 TH0jd2/256。 break。 TH08140jd2/256。 break。 TH0jd3/256。 break。 TH08140jd3/256。 break。 TH0jd4/256。 break。 TH08140jd4/256。 break。 TH0jd5/256。 break。order10。 TL08140jd5%256。 break。 order1++。 TH10X0F。 TH00XFE。 TR10。 //*
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