基于STC89C52單片機的體操機器人系統(tǒng)設(shè)計
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方法一:使用一個定時器加軟件延時實現(xiàn)。
使用一個定時器定時20ms的舵機周期。每一路舵機所需的0.5ms至2.5ms的正脈寬則不用定時器來實現(xiàn),而是用延時程序來實現(xiàn)。給每一路舵機定義一個無符號整型數(shù)來表征舵機不同的轉(zhuǎn)角。每一次進(jìn)20ms中斷時先將所有端口置“1”,然后開始計數(shù),當(dāng)計數(shù)值與舵機的給定值相等時就把對應(yīng)的端口輸出置“0”。這樣改變給定值就能改變PWM波的占空比,從而控制舵機的轉(zhuǎn)動。這種方法只用到了一個定時器,節(jié)約資源,用整型數(shù)代替舵機不同的轉(zhuǎn)角,便于程序的編寫。
void timer0() interrupt 1 using 1 //20ms到一次中斷,定時中斷T0
{
TH0=0x70;
TL0=0x00;
P0=0xFF;
P1=0xFF;
PWM();
}
void PWM()
{
uint counter = 0;
while(counter 130)
{
if(counter == num[0])
P10 = 0;
if(counter == num[1])
P11 = 0;
......
if(counter == num[9])
P07 = 0;
counter++;
}
}
方法二:使用兩個定時器實現(xiàn)。
上一種方法的優(yōu)點是程序簡單,占用資源少。但是軟件延時的時間與單片機的晶振頻率和循環(huán)程序中語句的條數(shù)有關(guān),即同一個數(shù)值代表的舵機轉(zhuǎn)角并不是確定的。第二種方法用一個定時器定時20ms周期,另一個定時器定時100us(可以更改),來代替循環(huán)定時程序。從而增強了程序的通用性。
void timer1()interrupt3 using 2
{
static count;
count = count%25;
Count++;
if(count == num[0])
P00 = 0;
......
if(counter == num[9])
P07 = 0;
}
舵機控制程序采用模塊化設(shè)計方式,增強了程序的可讀性和可移植性,程序流程圖如圖6所示。
5 結(jié)束語
在本文的體操機器人系統(tǒng)設(shè)計中,使用了STC89C52單片機小系統(tǒng)。該小系統(tǒng)具有通用性強,價格低廉,工作穩(wěn)定的特點。通過編寫改進(jìn)的脈寬差法控制程序可對10路舵機進(jìn)行控制,在2011年蘭州舉行的中國機器人大賽暨Robocup公開賽中,該型機器人發(fā)揮穩(wěn)定,獲得了體操機器人組全國一等獎。
參考文獻(xiàn):
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[5] 劉廣瑞,機器人創(chuàng)新制作[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2007.2.
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