4人形街舞机器人_舵机的基本控制.docx

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1、多自由度人形双足舞蹈机器人舵机的基本控制疯壳机器人开发系列配套资料：https:/www.fengke.c1ub/GeekMart/su_fV1WzKsGQ.jsp配套视频：https:/www.fengke.c1ub/GeekMart/su_fBdB1yTUO.jsp舵机的基本控制1舵机简介本章，我们将使用IAPI5W4K61S4单片机控制舵机的转动。图1一般来说，舵机由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路组成。它的输入线一共3条，电源线、地线和控制线。舵机是通过PWM脉宽调节角度，周期为20ms,占空比0.5ms到2.5ms的脉宽电平对应舵机。度到180度角度范围。因此，我

2、们就可以通过IAP15W4K61S4单片机产生不同占空比的方波，来控制舵机轴的不同位置，从而控制舵机的转动。2硬件设计由于单片机在实际中的输出电流很小，本次就使用了74HC244来增加输出电流。另外，机器人的头部舵机的信号线是通过P27与74HC244相连间接控制的。U2GND图23软件设计本次我们是通过定时器TO控制IO口输出高低电平的时间来输出PWMo首先，我们介绍一下IO口以及定时器相关寄存器。数据寄存器PxPX对应的输入输出数据，以Po为例，如下图所示：SFRnameAddressbitB7B6B5B4B3B2B1BOPO80HnameP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P

3、O.IP0.0图3模式寄存器每个引脚对应的两个模式寄存器共同决定了引脚的工作模式，以PO为例,如下图所示:POM1registerSFRnameAddressbitB7B6B5B4B3B2BIBOPOMI93HnamePOM1.7POM1.6POM1.5POM1.4POM1.3POM1.2POMIJPOM1.0POMOregisterSFRnameAddressbitB7B6B5B4B3B2BIBOPOMO94HnameP0M0.7P0M0.6P0M0.5P0M0.4P0M0.3P0M0.2POMO.IPOMOOPOMI7:0寄存器PoM1地址为93HPOMO7:0奇器PoMO地址MMHI/O

4、模式00混双向口席统8051I/O门慑式.弱上拉).港电流可达20mA,拉电波为270A.由于制造误华,实际为270uA-I50uA0I推挽输出(强上拉愉出，可i20mA.要加瞅流电PH)I0而泣X0芯品漏IX阂(流通H1I开温(OPCnDrain),内部上拉电阴断开.开漏模式既可读外部状态也可对外输出(岛电平或低电平)如要正确读外部状布或需要对外摘出高电平.需外加1；阻否则读不到外部状态.也对外输不出高电平.图4定时器/计数器0/1控制寄存器TCONSFRnameAddressbitB7B6B5B4B3B2BIBOTCON88HnameTF1TR1TFOTROIE1IT1IEOITO图5TF

5、O：TO溢出中断标志。TO被允许计数以后，从初值开始加1计数，当产生溢出时，由硬件置1TF0,向CPU请求中断，一致保持到CPU响应该中断时,才由硬件清0。TR0：定时器的运行控制位。该位由软件社设置清零。IE0：外部中断0请求源(INT0/P3.2)标志。IEO=I外部中断。向CPU请求中断，当CPU响应外部中断时，由硬件清0。TO：外部中断源0触发控制位。0=0,上升沿或下降沿均可触发外部中断0。ITO=I,外部中断0程控为下降沿触发方式。(4)计时器/计数器工作模式寄存器TMOD765432i0GATECfTM1MO(iATEcM1MO/定时器1定时器O图6M1,MO:定时器/计数器模式

6、选择。C/T：清0作为定时器，置1作为计数器。关于其它的寄存器，可以参考IAP15W4K61S4的数据手册。代码中，我们首先将IO初始化。voidIOJnit(Void)(POMO=0X00;POM1=0X00;P1MO=0X00;P1M1=0X00;P2M0=0X00;P2M1=0X00;P3M0=0X00;P3M1=0X00;P4M0=0X00;P4M1=0X00;)代码1将IO口设置为准双向口，默认低电平，然后通过赋值给P27一或者零，来控制P27口输出高低电平。关于定时器的使用，首先进行初始化。设置辅助寄存器AUXR,将定时器0设为传统8051速度的12分频。设置定时器0为16位不可重

7、装载模式，TH0、T1O全用。清除To溢出中断标志。允许TO产生中断。打开总中断voidTimerOJnit(Void)AUXR=080;TMOD&=OxFO;TMOD1=0x01;TFO=0;ETO=1;EA=I;)代码2完成定时器0初始化之后，就必须通过函数TimerO(UnSignedintUS)给TH0、T1O填值。当时间到了，程序就可以进入定时中断函数TOJnter(Void)interruptIo当进入一次中断之后，如果还要再次进入定时中断函数，就必须再一次装载定时器。voidTimerO(unsignedintus)(unsignedintva1u;va1u=65536-FOSC

8、/IOOO/IOOO*us;T1O=va1uTH0=va1u8;TRO=1;)代码3我们在中断函数中再次装载定时器，改变PWM的占空比，让舵机不停的更换角度，从而达到使机器人做出摇头的效果。voidTO_1nter(void)interrupt1(staticunsignedcharcase-f1ag=1;staticunsignedchardghF1ag=O;ETO=0;关闭定时器EA=O;switch(case_f1ag+)(P27=1;ETo=1;打开定时器EA=1;打开总中断TimerO(dghTime);break;P27=0;ETO=1;/打开定时器EA=I;打开总中断TimerO

9、(25OO-dghTime);break;ETO=1;打开定时器EA=I;打开总中断Timer0(37500);定时ISdghF1ag+;if(dghF1ag=50)(dghTime=700;if(dghF1ag=100)(dghTime=2300;dghF1ag=O;)case_f1ag=1;break;defau1t:break;代码44实验现象首先打开下载软件STC-ISPo*STC-ISP(V6.85D)(M*%0513-55012928)官网WWWSTCMCU.com(K*QQ8OO3751)-STC：M58.向WRMgitfiSMMF9Q大.30,材gwIgIh手I-，】仿山设片3

10、，用闱小品颜搬序工作电图,.“ftWGfsu政小，1(*皿号com,1ftRHX200倒高麦特拿I“saw0OOOOJH即代科缓卑口打开程序文件&E却,U-M0维4乏JEFFE*r硬件选吻tww：4*加艺后任*ibi,暹*碗褊凉嬴欣鬲而丁S人用M1覃运行时的易率0592WiJ蹲*3赫大辑=（121以上It议选择）Jf1WTft3t根，麻网,F3233刈/0才可Ftt悭序J上电宣位使用较长有J复位型用作“0口J九注*Bi复位辞幽中ftms2r一-6J最压8?挚止IIMCMft作蚪NYr给高工1tH218V上电亶位时由W付自幼的暂门狗gH2EXMnHB*I11111t源STCscsc5TCSTCs

11、cscsc3rIffff0050SBAIUTKMUOsm55-38ex2048531426528I6K20485K42655-38MKZMBJTK4?55-332X204829K4255-3e皿204021K426SS-34K204B13K42*55-38SX2048SK425”38ox2046IK42655-366112048IAr426cCrq0.CVAA*gITWI迎TZItwwwi1t/ammm6E5jJ号欠下凭曾麻斯条式目标文件H惮文件要化时自动东长并左送不低的2发布埃目步发命园9现电取本机盘号JHtB0OhfAA9图7（1）点击Kei1仿真设置，添加STC相关的头文件。STC的相关

12、头文件路径是我们之前安装Kei1C51的路径，如果之前采用的默认路径，那么选择C盘Kei1文件夹。渝STC-ISP（V6.86函第笠电话:0013-55012928）官网:WwW.STCMCUDATACom东支持QQ:8000.10.回rf单片机型号1AP15W4K61S4|引蹴海/瘫室/教材/招聘|串口助手KeiI仿真苫盍选星甚坦串口号回M9TM1最低波特率1400最高波特率1152起始地址,OxOOOO,清除代码缓冲区I打开程序文件面面清除EEPROM籍冲区打开三:可Fi:硬件选项脱机下载/U8/K：程序加密后传输ID4-|因选择使用内部IRC时钟环选为外部时钟）-*1输入用户程序运行时的

13、IRC频率M333MHz.J振荡龄放大出益（12M以上建议选择）/使用快速下戮模式!J下次泠启动时,P3.2/P3.3为0/0才可下载程序回上电复位使用较长延时!/复位脚用作I/O口H允许低压复位黑止低压中断）文件到Kei1中I仿真器使扁印保区动到Kei1中J0一褊唯片设置单片机型号:STC8A8K64S4A123TC6CTei将所选目标单片机设置为仿真芯片电脑RXDTXDP3.0TXDGND5时心尸行连接单CPURS232仿真目标CPUP3.1嚏双点击此页面中的“添I下载/编程停止I重复辘二I富I1i翳翻器制PWM波形发生器I检测MCU选项II注意/帮助重复延时返国每次下载前都重新装载目标文件日当目标文件变化时自动装载并发送下载命令发布项目程序;发布项目帮助I读取本机硬盘号|区1提示音成功（2）添加完STC