紫光教育机器人

1、紫光教育机器人紫光教育机器人智能机器人活动室智能机器人活动室目目 录录一、紫光教育机器人简介一、紫光教育机器人简介二、认识零部件二、认识零部件三、硬件使用说明三、硬件使用说明四、软件使用说明四、软件使用说明认识零部件认识零部件 主主 板板直流减速电机驱动板直流减速电机驱动板 LCDLCD传感器连接线传感器连接线灰度传感器灰度传感器红外接收传感器红外接收传感器红外传感器红外传感器触碰传感器触碰传感器 直流减速电机直流减速电机1 1 直流减速电机直流减速电机2 2 风扇电机风扇电机 伺服电机伺服电机 无线传输模块无线传输模块硬件使用说明硬件使用说明主板端口功能使用说主板端口功能使用说明：明：1、开

2、关按钮开关按钮：ON/OFF电源。2、电源连接端口电源连接端口：连接电源为机器人提供动能的部分。3、下载程序连接端口下载程序连接端口：将程序下载到机器人的主板CPU时使用。4、复位按钮（、复位按钮（REST）：重新设 定机器人时使用的按键。5、运行按钮（运行按钮（RUN）：电源开 关在ON的状态下，执行CPU 输入的指令时使用。6、解释程序下载端口解释程序下载端口（用户不 需使用）。7、直流减速电机的输出端口直流减速电机的输出端口： 插上直流减速电机的电源连 接器，使电机运行的部分。8、电源指示灯电源指示灯：打开电源后，该指示灯常亮。9、下载程序指示灯下载程序指示灯：当打开电源开关或按复位键时

3、，该指示灯快速闪烁，直到“等待执行指示灯”开始闪烁时，该指示灯熄灭；当下载程序时，该指示灯以2s的时间间隔闪烁，程序下载完毕，该指示灯熄灭，“等待执行指示灯”快速闪烁；运行程序时,该指示灯 熄灭。10、等待执行指示灯等待执行指示灯：当该指示灯闪烁时，按下“开始“按钮，指示灯灭，机器人开始运行程序。当下载程序时，该指示灯灭，下载完毕该指示灯闪烁 。下载程序必须在该指示灯闪烁之前下载。11、伺服电机接口（伺服电机接口（S-MotorS-Motor）：给 伺服电机提供电源，传送信号 （注：1号端口已封闭）。12、ADAD信号接口（信号接口（IN sensorIN sensor）：接收传感器的输入信号

4、传送给主板。13、I/OI/O端口端口：可以用来读、写 程序； 可以作传感器输 入端口，表示传感 器（触碰传感器、 灰度传感器、红外 传感器等）输入信 号的“是（1）”或 “非（0）”两种状态； 可以进行主板间 的通信；14、直流减速电机驱动板连接端口直流减速电机驱动板连接端口。15、蜂鸣器蜂鸣器。16、LCDLCD连接端口连接端口主板与直流减速电机驱动板的连接方法：主板与直流减速电机驱动板的连接方法： 连接前 连接完成主板与主板与LCDLCD的连接方法：的连接方法： 连接前 连接完成电源连接方法：电源连接方法：注：注：1.1.电源正负极不可接反，否则会烧掉主板。电源正负极不可接反，否则会烧掉

5、主板。 2.2.若打开电源开关，指示灯不亮或不正常时，请迅速关闭电源。若打开电源开关，指示灯不亮或不正常时，请迅速关闭电源。下载线连接方法：下载线连接方法： 下载线一端连接到机器人主板的下载端口上（如图），另一端连接到电脑的串口上。直流减速电机连接方法：直流减速电机连接方法：风扇电机连接方法：风扇电机连接方法：伺服电机连接方法伺服电机连接方法： 伺服电机共有伺服电机共有5 5个连接端口（个连接端口（S-MotorS-Motor），其连线的），其连线的“黑黑”、“红红”、“白白”分别对应于主板上的分别对应于主板上的“-”-”、“+”+”、“s”s”位置。位置。传感器连接方法：传感器连接方法： 灰

6、度传感器可接入灰度传感器可接入8 8个传感器连接端口（个传感器连接端口（IN sensorIN sensor），其连接线），其连接线的的“黑黑”、“红红”、“白白”分别对应主板上的分别对应主板上的“-”-”、“+”+”、“s”s”位置。位置。 灰度传感器灰度传感器 红外传感器红外传感器 红外传感器可接入红外传感器可接入8 8个传感器连接端口（个传感器连接端口（IN sensorIN sensor），其连接线），其连接线的的“黑黑”、“红红”、“白白”分别对应主板上的分别对应主板上的“-”-”、“+”+”、“s”s”位置。位置。 红外接收传感器红外接收传感器 红外接收传感器可接入红外接收传感器可

7、接入8 8个传感器连接端口（个传感器连接端口（IN sensorIN sensor），其连接），其连接线的线的“黑黑”、“红红”、“白白”分别对应主板上的分别对应主板上的“-”-”、“+”+”、“s”s”位置。位置。 触碰传感器触碰传感器 触碰传感器可接入触碰传感器可接入8 8个个I/OI/O连接端口，其连接线的连接端口，其连接线的“黑黑”、“红红”、“白白”分别对应主板上的分别对应主板上的“-”-”、“+”+”、“s”s”位置。位置。跳线帽的使用：跳线帽的使用： 低电压低电压 高电压高电压 软件编程界面软件编程界面软件使用说明软件使用说明打开程序打开程序 首先，点击“开始”“程序” “南京紫

8、光教育机器人开发平台” “RobotPC_1”，出现如下界面。流程图编程使用步骤流程图编程使用步骤 程序启动窗口程序启动窗口新建程序新建程序 点击“文件”“新建” 或直接点击上图中红色圈内的工具栏图标，创建一个编程界面（如下图）。 流程图窗口由一个控件库和一个工作区组成。控件库中包含了绘制流程图中要使用的各种类型的控件。 编编 程程 界界 面面系统设置系统设置 系统设置包括传感器设置和串口设置。传感器设置用于配置通道号和传感器的对应关系。编程编程中使用传感器前，必须首先中使用传感器前，必须首先在系统设置中设置相应传感在系统设置中设置相应传感器的通道和类型。器的通道和类型。串口设置用于程序下载加

9、载图形控件加载图形控件 首先从控件库中选择所要的控件类型，然后单击所要使用的某个控件，此时鼠标将变成一个“”形状，然后在工作区单击就可以生成一个该控件类型的节点，同时在其下方显示一个红色的小方框,表示另一个节点可以和它相连，当一个节点移动到它附近（上或下）时，就可以将他们连接起来（连线不需要用户自己画，而由程序自动生成并调整他们的相对位置），如图所示。设置属性设置属性 当在工作区内任意一个控件节点上右击时，将会弹出该节点的属性设置对话框。该对话框中列出了有关此控件的各种属性，用户可以对属性值进行设置和修改等操作。如图6所示，此属性是在“计算”图标上右击得到的，该属性所代表的表达式运算是：自定义

10、变量j3=j1+j2*100。修改修改 用户在编程过程中或编程结束后都可对节点可以进行移动、删除、复制、剪切、粘贴等操作。在这些操作中，对于单分支、双分支和循环结构，都看作一个整体处理。例如： 原程序原程序 删除单分支程序后的程序删除单分支程序后的程序编译编译 编译前，先要对其保存，然后单击“编译”按钮或 ，就可开始编译。如果编译成功，将会弹出编译成功的提示信息（如下图）；否则，将弹出编译失败的提示信息。 下载下载 下载前，硬件上确保机器人平台的串口与PC机的串口正确连接（如图所示）（下载线另一端连接到电脑的串口上），然后单击“程序下载到主控芯片(&G).”或，并迅速将机器人复位。将程

11、序写入芯片时，有一个进度条，表明写入的进度，写入完成后系统会提示“下载完毕”（如图）。 串口连接串口连接 控件库控件使用说明控件库控件使用说明执行控键执行控键 直流电机直流电机 本软件平台中提供了对4个直流电机的控制。其运行方式有三种：0正转，1停止，2反转。速度设定可以从0到20进行设置，数值越大速度越快。 在实际应用中，常常使用直流电机驱动车轮的运转。例如在机器人中配置两个轮子，通过控制两个直流电机的运行可以实现机器人的前进、后退和转弯等动作。如果左轮接电机1，右轮接电机2，则控制方式如下: 前进：DCMotor(1,0) 左转：DCMotor(1,1) DCMotor(2,0) DCMo

12、tor(2,0) 后退：DCMotor(1,2) 右转：DCMotor(1,0) DCMotor(2,2) DCMotor(2,1) 示例：示例：此程序为：直流电机一、二以此程序为：直流电机一、二以1010的速度正转。的速度正转。 伺服电机伺服电机 本软件平台中提供了对5个伺服电机的控制，对其进行转动角度设置。角度设置可从0度至180度自行调节。 注：注：主板上伺服电机1端口为研发人员使用，用户使用端口为2-6，分别对应于软件中的“伺服电机1-伺服电机5”。 示例：示例： 此程序为：伺服电机从此程序为：伺服电机从0 0度转到度转到180180度。度。灯亮暗灯亮暗 用来设置灯的亮、暗或者清除。示

13、例：示例：此程序为：灯此程序为：灯1 1亮，灯亮，灯2 2暗，灯暗，灯3 3清除。清除。注：注：“灯1”为“等待执行指示灯”,如需使用 “灯2和灯3” ，需将主板上的两个100欧姆电阻和两个发光二极管焊接上 。 用来设置延时的时间，单位为ms（毫秒），设定范围为065536ms。 延时延时 此程序为：直流电机一以此程序为：直流电机一以1010的速度正转，延时的速度正转，延时10001000毫秒后停止。毫秒后停止。 示例：示例：液晶显示液晶显示 设置LCD，可以显示常量及变量共16位字符。此程序为：此程序为： LCD第一行显示红外传感器检测的值，第一行显示红外传感器检测的值，第二行显示常量第二行

14、显示常量“jbhkljknkghhfgfg” 。 示例：示例：计算计算 用于变量之间的运算，如+、*、/等。该控件属性对话框中列出了有关此控件的各种属性，用户可以对属性值进行设置和修改等操作。变量有系统变量和自定义变量两种，其中系统变量指已经设置使用的变量，而自定义变量指用户根据需要自己定义的变量。 示例：示例：（1）自定义变量（2）系统变量此程序为：此程序为： 设置一个自定义变量设置一个自定义变量b,b,初始值为初始值为0 0。 此程序为：此程序为： 设置一个自定义变量设置一个自定义变量b,b,初始初始值为值为0 0。 声音声音 用来设置蜂鸣器鸣叫的次数。IOIO设置设置 属性设置：首先选择

15、端口号，然后选择属性设置：首先选择端口号，然后选择“读读”或或“写写”。当选择。当选择“读读”操操作时，即读取端口信号的状态；当选择作时，即读取端口信号的状态；当选择“写写”操作时，可向端口中写入操作时，可向端口中写入“0”0”状态或者状态或者“1”1”状态状态 。示例：示例：此程序为：此程序为： 读读IO1IO1端口，并在端口，并在LCDLCD上显示所读的值。例如：在上显示所读的值。例如：在I/O1I/O1端口上端口上插一个触碰传感器，则当按下触碰传感器时，插一个触碰传感器，则当按下触碰传感器时，LCDLCD显示为显示为“1”1”，松开时，松开时，LCDLCD显示为显示为“0”0”。 传感器

16、控键传感器控键设置传感器时，首先在“系统设置”“传感器设置”中选择传感器通道及传感器类型，否则系统将提示没有可用的传感器。然后在传感器控件中选择传感器类型，并在属性设置中选择要检测的传感器通道。 流程控制模块流程控制模块单分支控制单分支控制 流程图： 当条件为当条件为“真真“时，执行单分支中的语句，当条件为时，执行单分支中的语句，当条件为“假假”时，执行循环时，执行循环体下面的语句体下面的语句 。在属性设置中设置变量需要满足的条件。当条件超过一个时，可选择“条件二”来设置与前一个条件的“与”和“或”的关系。 “与”关系：当每个条件都为“真”（即满足条件）时，值为“真”；当其中任何一个条件不满足

17、时，值为“假”（即不满足条件）。 “或”关系：当所有条件中的其中一个条件为“真”时，值为“真”；当所有条件都不满足时，值为“假” 。此程序为：此程序为： 当满足条件当满足条件V_IO1=1V_IO1=1时，执行循环时，执行循环体内的语句（即直流电机一以体内的语句（即直流电机一以2020的速度的速度正转正转500500毫秒），不满足条件时，执行毫秒），不满足条件时，执行下面的语句（即直流电机一以下面的语句（即直流电机一以2020的速度的速度反转）。反转）。示例：示例：双分支控制双分支控制 当满足设置的条件（即值为真）时，执行一条指令；当不满足条件（即值为假）时，执行另一条指令。其属性设置与单分支

18、控制类似。流程图：当条件为当条件为“真真”时，执行语句时，执行语句1 1，当条件为，当条件为“假假”时，执行语句时，执行语句2 2。示例：示例：此程序为：此程序为：当满足条件当满足条件v_IO1=1v_IO1=1时，时，LCDLCD显示显示“1234567891234566”1234567891234566”，当，当v_IO1v_IO1！=1=1，LCDLCD显示显示“assdfghjwedrfghjassdfghjwedrfghj”。计数循环计数循环 编写程序的过程中，经常会遇到有时候一些部分会重复执行，而且执行的次数是可以预知的，这时可以使用计数循环。其属性设置是将此语句之间的指令执行相应

19、的次数。此程序为：此程序为： 蜂鸣器鸣叫蜂鸣器鸣叫6 6声。即声。即此图标执行此图标执行3 3次。次。条件循环条件循环 如果需要对某种检测、运动进行反复执行，但是不确切需要循环的的次数，而是当某种条件满足或不满足时则循环停止，这时需要使用条件循环。流程图： 当满足“表达式”的条件时，执行循环体内语句；当“表达式” 不成立时，执行循环体外的语句。 当条件始终为真时，为“死循环”（只要电源不关，则始终执行循环体中的语句。示例一：示例一：示例二：示例二：运行结果比较：运行结果比较：模块化子程序（建子程序和调子程序）模块化子程序（建子程序和调子程序） 用于建立和调用子程序。为了使流程清晰，可以将一部分

20、相对独立的功能放在一个子程序中完成，然后在主程序中调用这个子程序。子程序的编写与主程序方法相同。首先，编写子程序，设置子程序名；然后在主程序添加一个调用子程序节点，单击右键弹出选择子程序对话框，在下拉框中将看到所有已有的子程序，选择想调用的子程序名即可。一个程序可以有多个子程序，子程序也可以再调用子程序。示例一：示例一： 使用子程序使用子程序示例二：示例二： 不使用子程序不使用子程序示例一和示例二程序执行的效果相同。示例一和示例二程序执行的效果相同。 当编写的程序复杂冗长时，可将部分程序选中框入，然后双击选中的程序就可自动生成子程序。 子程序可保存。子程序可保存。示示 例：例： 单击右键，然后

21、点击“子程序另存为”，保存子程序。 当其他编程中要使用上图保存的子程序时，可直接打开“文件”“打开子程序”。 注：不可直接打开子程序，需在有主注：不可直接打开子程序，需在有主程序的界面中才能打开子程序。程序的界面中才能打开子程序。 模块控制模块控制 开中断、关中断、中断程序开中断、关中断、中断程序 机器人可以执行多任务。在中断程序中可以设置定时中断（单位为20ms）和键盘中断（即外部中断）2种。 定时中断定时中断： 定时中断以20ms为时间间隔执行中断程序。 示例程序如下：此程序为： 直流电机以10的速度正转，当到达2ms时，跳出主程序，执行中断程序，当满足“b=100”时，直流电机一停止转动

22、，灯1亮1000ms后熄灭，变量b清零，m加1,执行完跳回主程序，直到满足条件再执行中断程序；当m =2时，关闭中断。 例二键盘中断例二键盘中断： 当满足外部条件时（I/O端口1-4的任意一个端口作为开关，开关合上时），执行中断程序。程序如下：此程序为： 在I/O1-I/O4任一端口插上触碰开关，当触碰开关未关上时，直流电机一以10的速度正转，蜂鸣器以1000ms为时间间隔响一次；当触碰开关按一下，先暂停主程序，执行中断程序，即电机暂停，灯1亮1000ms后灭掉，执行完中断程序继续运行主程序。 红外测障红外测障 此程序为： 机器人两个直流电机以10的速度前进，当前方没有障碍（即hwChk=0)

23、时，继续前进，当左边（即hwChk=1）、右边（即hwChk=1）或前面（即hwChk=1）有障碍时，机器人两个直流电机停止转动。 开无线、关无线、编指令、发指令开无线、关无线、编指令、发指令 开无线：可以通过无线传输用电脑控制机器人；属性设置中可以设置控制的机器人的序列号。编指令：通过属性设置控制机器人的指令。发指令：用来实现机器人之间的相互通信。无线发送指令示例：无线发送指令示例：当执行当执行1 1号指令时，控制号指令时，控制1 1号机器人号机器人1 1、2 2号电机以号电机以1010的速度正转；的速度正转；当执行当执行3 3号指令时，机器人电机停止转动。号指令时，机器人电机停止转动。无线

24、传输：无线传输：将无线传输模块接入电脑和机器人主板。 “1”1”接电脑串口；接电脑串口； “ “2”2”接电脑接电脑USBUSB接口，电源指示灯亮。接口，电源指示灯亮。 无线传输接收端连接主板下载端口。无线传输接收端连接主板下载端口。将程序下载到主板上（先打开电源，在“等待执行指示灯”闪烁之前点击下载图标）。(注：下载程序时，注：下载程序时，“无线发送指令无线发送指令”界面须关闭）界面须关闭）程序下载完后，打开“无线发送指令”，出现如下界面：按住 或键盘的“”键，表示1号键，可以控制1号机器人1、2号电机以10的速度正转；松开后电机停止转动（执行的是3号键指令）。按F1键：显示功能键列表按F2键：用户可自行定义功能键按F3键：串口设置红色圆圈内数字可修改接收命令的机器人的代号发指令示例：发指令示例：1号机器人程序:2号机器人程序: 将程序分别下载到两个机器人中, 1号机器人直流电机一以10的速度每运行1000毫秒时,2号机器人的蜂鸣器就鸣叫一次。C C程序使用说明程序使用说明单击“C程序”即可在C程序界面中看到流程图中程序转换成的C语言，也可直接在“C程序”编程界面直接编写或修改程序。C程序编程界面程序编程界面本软件中定义的库函数原型及意义如下：1、直流电机、直流电机函数名：void DCMotor(in