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文档简介

三自由度机械臂控制系统资料第一页，共24页。一、课题介绍本课题研究了一种三自由度机械臂的控制方法与实现，采用伺服舵机驱动，单片机+PC机两级控制，完成控制系统的软硬件设计。单片机通过RS-232串口接收来自上位机的运动指令，并将其转换成伺服舵机的运动控制脉冲，输出并驱动伺服舵机，实现了机械臂各关节的运动控制。第二页，共24页。总体方案第三页，共24页。第一关节第三关节第二关节单片机控制板机械手(电磁铁)第四页，共24页。二、解决的关键技术1、上位机部分：PC控制界面设计、RS-232通信程序；2、单片机控制部分：通信接口、I/O接口；3、电机驱动与定位控制第五页，共24页。三、完成的主要工作

1.单片机控制板设计芯片选择：C8051F系列单片机优点：资源丰富，内部有AD、DA等可以使用软件进行配置，大大简化了硬件电路，也大大方便了功能扩展；运行速度快，70％的指令只需1～2个系统时钟周期，而不用进行12分频，最高可达25M速度，比传统51单片机快至少10倍。并且其片内调试电路提供全速、非侵入式的在系统调试，不需要仿真器，而只需要一个适配器就可以进行在线调试。第六页，共24页。单片机控制板原理图：第七页，共24页。显示模块原理图第八页，共24页。

2.执行器：采用伺服舵机

★实现各环节运动控制；★能同时控制多个关节的运动；★有较高的定位精度。第九页，共24页。伺服舵机控制图伺服舵机定位控制原理第十页，共24页。3.上位机人机界面设计★采用VB编写★界面图第十一页，共24页。串口配置：第十二页，共24页。4.RS232串行通信★接口电路设计★接口程序设计单片机通信方式：第十三页，共24页。通信时序——采用方式1

方式1提供标准的异步、全双工通信，每个数据字节共使用10位：一个起始位、8个数据位（LSB在先）和一个停止位。数据从TX引脚发送，在RX引脚接收（。在接收时，8个数据位存入SBUF，停止位进入RB8（SCON.2）第十四页，共24页。■

通信协议格式第十五页，共24页。主程序流程图第十六页，共24页。串行通信子程序流程图：第十七页，共24页。5.机械臂制作（模型）第十八页，共24页。第十九页，共24页。第二十页，共24页。第二十一页

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