利用舵机制作简易机器人Word文档下载推荐.docx
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BasedonMCU
Abstract
HumanoidRobotthatisdescribedinthisarticleisusingNcDragonsingle-chipmicrocomputerascontrolcore，usingruddertocompletevariousaction。
TheHumanoidRobotcancompletethesquatting,standingup,walking,lateralmovingandkickingactions.RudderiscontrolledbyPWMwavesproducedbyC8051F310MCUinternalPCAmodule.Thoseactionsisachievedthroughadjustingsteeringandrudderangle.
Keywords:
C8051F310RudderPCAmodulePWM
概述
本项目是基于51单片机的人形机器人的设计，整个程序采用C语言。
近年来机器人就有很大的发展潜力，随着科技的进步，机器人将会做的越来越完善。
人形机器人的产生解决的许多生产中的难题，它可以代替人类做许多危险而又高难度的工作。
在一些场合机器人已经可以代替人类，相信在今后的时间里，人形机器人将会为我带来许多帮助。
原理图的设计
一、单片机外围电路
本单片机的晶振为32.768MHZ，但是在后期的测试发现外部晶振输出不稳定，因此本项目采用的是内部晶振。
我们所设计的机器人总共有12个舵机，而这款F310最多只能输出5路PWM，因此需要3块板子。
二、电源驱动电路
电源芯片采用AZ1084和LM1117。
其中AZ1084输入电压为7.2v，输出电压为5v，LM1117输入电压为5v，输出电压为3.3v。
F310单片机的工作电压是3.3v，因此需要经过两次降压达到3.3v。
为了稳定工作电压，采用IB0505LS来稳定单片机的工作电压。
三、通信接口
我们需要3块电路板来是机器人工作，因此通信是必须考虑的问题。
在此我们采用485来实现单片机之间的通信，通过一块主板来控制其余两块副板子的工作。
485的好处就是它不像232那样要考虑电平匹配的问题。
四、舵机接口
采用光电隔离来稳定输出，是舵机正常稳定的工作。
机器人有两条腿，每条腿由6路舵机来控制。
PCB图制作
一、普通前
二、普通后（顶层）
三、普通后（底层）
元器件列表
源程序
左腿初始化：
#include"
c8051f310.h"
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitP2_7=P2^7;
#definewalk_zuo_1186
#definewalk_zuo_2187
#definewalk_zuo_3188
#definewalk_zuo_4189
#definewalk_zuo_5190
#definewalk_mark222
ucharmark;
ucharact,arc;
voidInit_Variables（）
{
act=0;
arc=0;
}
voidPCA_Init（）
PCA0CN=0x40;
PCA0MD&
=~0x40;
PCA0MD=0x02;
PCA0CPM0=0xC2;
PCA0CPM1=0xC2;
PCA0CPM2=0xC2;
PCA0CPM3=0xC2;
PCA0CPM4=0xC2;
PCA0CPL0=（uchar）（（uint）（31*141.6+58000）%256）;
PCA0CPH0=（uchar）（（31*141.6+58000）/256）;
PCA0CPL1=（uchar）（（uint）（31*45.3+58000）%256）;
PCA0CPH1=（uchar）（（31*45.3+58000）/256）;
PCA0CPL2=（uchar）（（uint）（31*90.8+58000）%256）;
PCA0CPH2=（uchar）（（31*90.8+58000）/256）;
PCA0CPL3=（uchar）（（uint）（31*49.7+58000）%256）;
PCA0CPH3=（uchar）（（31*49.7+58000）/256）;
PCA0CPL4=（uchar）（（uint）（31*147.9+58000）%256）;
PCA0CPH4=（uchar）（（31*147.9+58000）/256）;
voidPort_IO_Init（）
P0MDOUT=0xC3;
P1MDOUT=0x01;
P2MDOUT=0x80;
P0SKIP=0x0C;
P1SKIP=0x06;
XBR0=0x01;
XBR1=0x45;
P2_7=0;
voidOscillator_Init（）
OSCICN=0x82;
voidTimer_Init（）
TCON=0x40;
TMOD=0x20;
CKCON=0x01;
TL1=0x61;
TH1=0x61;
voidUART_Init（）
SCON0=0x10;
voidInterrupts_Init（）
IE=0x90;
voidDelay（uintdly）
uinti,j;
for（i=0;
i<
dly;
i++）
for（j=0;
j<
1000;
j++）;
//Initializationfunctionfordevice,
//CallInit_Device（）fromyourmainprogram
voidInit_Device（void）
Init_Variables（）;
PCA_Init（）;
Port_IO_Init（）;
Oscillator_Init（）;
Timer_Init（）;
//Delay（5）;
UART_Init（）;
Interrupts_Init（）;
voidzuo_1_duoji（ucharx）
PCA0CPL0=（uchar）（（uint）（31*x+58000）%256）;
PCA0CPH0=（uchar）（（31*x+58000）/256）;
voidzuo_2_duoji（ucharx）
PCA0CPL1=（uchar）（（uint）（31*x+58000）%256）;
PCA0CPH1=（uchar）（（31*x+58000）/256）;
voidzuo_3_duoji（ucharx）
PCA0CPL2=（uchar）（（uint）（31*x+58000）%256）;
PCA0CPH2=（uchar）（（31*x+58000）/256）;
voidzuo_4_duoji（ucharx）
PCA0CPL3=（uchar）（（uint）（31*x+58000）%256）;
PCA0CPH3=（uchar）（（31*x+58000）/256）;
voidzuo_5_duoji（ucharx）
PCA0CPL4=（uchar）（（uint）（31*x+58000）%256）;
PCA0CPH4=（uchar）（（31*x+58000）/256）;
voidwalk（）
switch（act）
{
casewalk_zuo_1:
zuo_1_duoji（arc）;
break;
casewalk_zuo_5:
zuo_5_duoji（arc）;
casewalk_zuo_2:
zuo_2_duoji（arc）;
casewalk_zuo_3:
zuo_3_duoji（arc）;
casewalk_zuo_4:
zuo_4_duoji（arc）;
default:
}
voidmain（）
Init_Device（）;
while
（1）;
voidUART_Interrupt（void）interrupt4
uchardat,i;
//ucharmark;
if（RI0==1）
for（i=0;
2;
{
while（!
RI0）;
dat=SBUF0;
if（dat>
180）
act=dat;
else
arc=dat;
RI0=0;
}
walk（）;
右腿初始化：
#definewalk_you_1181
#definewalk_you_2182
#definewalk_you_3183
#definewalk_you_4184
#definewalk_you_5185
#definewalk_mark223
PCA0CN=0x40;
PCA0CPL0=（uchar）（（uint）（31*20+58000）%256）;
PCA0CPH0=（u
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