基于VC__NET的串行通信的机器人控制系统设计.txt时尚,就是让年薪八千的人看上去像年薪十万。我们总是要求男人有孩子一样的眼神,父亲一样的能力。一分钟就可以遇见一个人,一小时喜欢上一个人,一天爱上一个人,但需要花尽一生的时间去忘记一个人。 本文由wt87007贡献
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文章编号 :1008-0570(2009)05-2-0223-02
机器人技术
基于 VC++.NET 的串行通信的机器人控制系统设计
THE DESIGN OF CONTROL SYSTEM FOR MOBILE ROBOT USING VC ++ .NET BY SERIAL COMMUNICATION
( 内蒙古工业大学 )
赵涓涓 李 强
ZHAO J uan-juan LI Qiang
摘要 : 实 现 了 一 个 基 于 PC 的 机 器 人 控 制 系 统 , 该 系 统 由 上 位 机 (PC 机 ) 和 下 位 机 ( 单 片 机 控 制 系 统 ) 组 成 , 通 过 RS-232 总 线 完 成 两 者 之 间 的 通 信 , 控 制 机 器 人 的 各 种 行 走 功 能 , 如 直 线 , 转 弯 , 避 障 等 . 采 用 VC++.NET 编 程 平 台 , 设 计 了 可 视 化 的 机 器 人 控 制 平 台 . 试 验 结 果 表 明 该 系 统 的 高 效 性 ,可 靠 性 和 良 好 的 人 机 交 互 性 . 关键词 : 异步通信 ; VC++.NET; 六足机器人 ; PIC 单片机 中图分类号 : TP311; TP242 文献标识码 : B
Abstract: Realize the control system for mobile robot based on personal computer. The system is composed of personal computer and single chip microcomputer, which realize communication with the RS -232 bus. The robot realize various operating function, such as talking, obstacle avoiding etc. Using VC++.NET programming platform, make the control platform visual. The result show the efficiency, reliability and good human-computer interaction. Key words: asynchronous serial communication; VC++.NET; hexapod robot; PIC single chip microcomputer
1 前 言 (Introdution)
随着 当 今科 技 的 不断 发 展 , 机器 人 应 用领 域 的 不 断 扩 展 , 人们对机器人的控制越来越想方便,快捷. 基于 PC 的机器人控 制系统极大的促进了机器人的遥操作技术. 基于 VC++.NET 的 机器人控制平台的设计,提高了系统的人机交互性和可扩展性. 本文将 PC 机与单片机结 合 ,综 合应 用 了 两者 的 优 势 ,互 补 了彼此的缺陷,设计了一套机器人控制系统. 上位机(PC 机)主 要 采 用 VC++.NET 设 计 了 可 视 化 的 机 器 人 控 制 平 台 , 简 洁 明 了 ,控 制 快 捷 ;下 位 机 (单 片 机 控 制 系 统 )主 要 采 用 PIC 单 片 机 和 PSC (Parallax Servo Controller )电 机 控 制 器 , 采 用 模 块 化 递 阶 控制 技 术 融合 传 感 器技 术 ,运 用汇 编 语 言,通 过 键 盘控 制 ,完 成 了 机 器 人的 各 种 行走 功 能 , 同时 还 通 过液 晶 显 示 芯 片 1602 来 显示 机 器 人当 前 的 工作 状 态 ;本研 究 采 用的 试 验 移动 机 器 人 是 德普施科技有限公司的 DRROB 系列高级机器 人 产 品-- 足 -六 机器人. 图 2 通信电路 图 1 控制系统总体结构
技 术 创 新
2 系 统 硬 件 设 计 ( The design of system hardware )
2.1 系统硬件的总体设计:
基于 前 言部 分 所 描述 机 器 人控 制 系 统功 能 ,初 步 分 析 该 系 统由以下几个模块组成:单片机最小系统模 块 (PIC 单片 机 为 核 心 ,扩 展 了 一 片 EEPROM 芯 片 24LC16B ),串 行 通 信 模 块 ,直 流 伺 服 电 机 驱 动 模 块 ,键 盘 控 制 模 块 ,液 晶 显 示 模 块 及 传 感 器 检 测模块等. 列出部分主要模块电路图. 其控制系统总体框图如 图 1 所示.
2.3 电机驱动电路模块:
图 3 电机驱动模块 采用 PSC 电机控制 器 作为 电 机 驱动 模 块 的硬 件 基 础 ,此 控 制 器 采 用 数 据 分 配 器 芯 片 一 个 ,信 号 接 收 端 口 一 个 ,复 位 按 钮 一个,单刀双掷开关一个,+5V 伺服电源入口一个. PSC 电机控 制器是一个 1/16 线的数据分配器,通过串口通信 将 接收 来 的 控 制 信 息 分成 16 路 , 经 译码 后 可 发送 给 16 个 电机 驱 动 器 芯 片 , 在 这里 我 们 使用 其 中 12 个端 口 . 六 足机 器 人 的基 本 动 作 是 由 邮局订阅号:82-946 360 元 / 年 - 223 -
2.2 通信电路模块: 采用 MAX232 实 现电 平 转 换,其 连 接 采用 简 单 的零 调 制 三 线经济型. 其电路如图 2 所示.
赵涓涓 : 硕士研究生
《P LC 技术应用 200 例》
机器人技术
12 个直流伺服电机协同动作完成, 伺服电机采用 减速 装 置 ,旋 转电位计和 H 桥实现精确的位置半闭环控制. Serial (信息接收 端口)与 PIC 微控制器的 P15 端口相连,接受控制信号. 其电路 如图 3 所示. 2.4 机器人红外避障模块:
采用了一个简单但应用普遍的电路. 在该电路中采用了常 用的红外发射管 D1 和接收管 Q1 , 通过 改 变 电阻 R1 可 以 调节 发射管的功率, 通过测量 D1 的电 压 可 以计 算 出 机器 人 距 离目 标或者障碍物的距离. 其电路图略.
《微计算机信息》 (嵌入式与 S OC )2009 年第 25 卷 5-2 期
状态或点击机器人动作演示中相应的动作按钮, 使机器人动 作,同时在接受数据窗口可以显示出当前机器人的运动状态).
2.5 液晶显示模块: 采用 1602 液 晶显 示 模 块, 该 模 块 内部 的 字 符 发 生 存 储 器 (CGROM) 已经 存储 了 160 个 不同 的 点 阵字 符 图 形 , 这 些 字 符
有 :阿 拉 伯 数 字 ,英 文 字 母 的 大 小 写 ,常 用 的 符 号 ,和 日 文 假 名 等 ,每 一 个字 符 都 有一 个 固 定的 代 码 ,它的 读 写 操作 ,屏 幕 和光 标的操作都是通过指令编程来实现的. 此模块的作用是可以显 示当前的状态,实现机器人的人机交互显示功能. 其电路略. 图 4 系统主程序流程图
3 系 统 软 件 设 计 ( The design of system software )
技 术 创 新
该系 统 的软 件 设 计分 为 两 个部 分 :上 位机 软 件 和 下 位 机 软 件 . 上 位 机采 用 高 级语 言 VC++.NET 来 实 现 ,而 下 位 机 采 用 汇 编语言来实现.
3.1 上位机软件实现 在 WINDOWS 环境下, 用户 不 能直 接 对 PC 的串 行 端 口进 行 操 作 . Visual C++.NET 中 , 通 过 使 用 微 软 公 司 提 供 的 Microsoft Comm Control 控 件 (简 称 MSComm ),可 以 方 便地 实 现 PC
与外 部 设 备之 间 的 串行 通 信 ,编程 工 作 量相 对 较 少. 串 行 通 信 控件 MSComm 有二种处理通信的工作方式:事件驱 动 方 式和 查 询 工作 方 式 . 事件 驱 动 方式 是 指 :当串 行 端 口接 收 或 发送 完 指 定 数 量 数 据 以 及 发 生 通 信 错 误 等 情 况 时 ,MSComm 控 件 触 发
a. 六足机器人机构示意图 b. 系统下位机的硬件图 图 5 机器人最初和最终状态图
OnComm 事件,作出相应处理. 查询工作方式是指:通过查询控 件的 某 些属 性 值 (如 InBufferCount 属 性 )来 作出 进 一 步的 处 理 .
本设计实现采用事件驱动方式来发送接收数据. 上位机程序主 要 包 括 初 始 化 程 序 ,控 制 代 码 发 送 程 序
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马原:环境保护与可持续发展论文(word)