機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品說(shuō)明材料

學(xué)校名稱：景德鎮(zhèn)高等?？茖W(xué)校

作品名稱：探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)

作品設(shè)計(jì)成員:

作品設(shè)計(jì)時(shí)間：二零一二年十月十九日

機(jī)痣入創(chuàng)沂改計(jì)

摘要

本文主要介紹了一個(gè)基于ARM7LPC2138,32位的高性能主控芯片控制的探

索者機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)包括C語(yǔ)言編程，聲控、振動(dòng)、觸碰、光強(qiáng)、閃

動(dòng)、黑標(biāo)、白標(biāo)、近紅外等多種傳感控制，圖形化編程及便攜式編程三種編程

模式，能滿足任何軟件水平的用戶實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的自動(dòng)化控制程序及其他功

能實(shí)現(xiàn)。

在設(shè)計(jì)中，詳細(xì)的展現(xiàn)了探索者機(jī)器人的各個(gè)功能模塊、傳感器的屬性功能

工作狀況。最后，實(shí)現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

機(jī)痣入創(chuàng)沂改計(jì)

目錄

摘要...........................................................1

第一章引言........................................................1

1.1探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述...................................2

1.2探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)特點(diǎn)...................................2

1.3探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)目的...................................3

1.4探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義和前景.............................4

第二章、主控板......................................................5

第三章、紅外接收頭..................................................5

第四章、語(yǔ)音模塊....................................................5

第五章、LED模塊....................................................6

第六章、舵機(jī)........................................................6

第七章、傳感器......................................................7

7.1黑標(biāo)/白標(biāo)傳感器.............................................8

7.2近紅外傳感器................................................8

7.3姿態(tài)傳感器..................................................9

7.4閃動(dòng)傳感器...................................................9

7.5聲控傳感器...................................................10

7.6觸碰傳感器...................................................10

7.7振動(dòng)傳感器...................................................11

7.8觸須傳感器...................................................11

7.9光強(qiáng)傳感器...................................................11

第八章、編程手柄說(shuō)明................................................12

第九章、C語(yǔ)言編程基礎(chǔ)指南..........................................13

9.1安裝編程環(huán)境.................................................13

9.2第一個(gè)ARM軟件..............................................18

9.3燒寫程序....................................................21

9.4ARM主控板端口列表..........................................22

9.5庫(kù)函數(shù).......................................................24

Iib_io.c.....................................................24

Iib_irq.c....................................................26

Iib_arm.c....................................................27

第十章、RobottimeRobotwayStudio指南.............................28

10.1準(zhǔn)備運(yùn)行環(huán)境...............................................28

10.2RRS使用流程...............................................28

第十一章、擴(kuò)展模塊指南..............................................29

11.1藍(lán)牙模塊...................................................29

11.2語(yǔ)音識(shí)別模塊...............................................29

11.3自平衡模塊.................................................30

2

Td人割，不31

第一章、引言

1.1s探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述

“探索者”機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)是機(jī)器時(shí)代推出的一種機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。探

索者采用了世界先進(jìn)的仿生和欠驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念明顯，傳動(dòng)

結(jié)

構(gòu)突出，可以滿足絕大部分的機(jī)械原理構(gòu)造。金屬機(jī)械零件美觀耐用，除了可

以

的搭建常規(guī)的機(jī)器人機(jī)構(gòu)，還可以組合成各種仿真動(dòng)物以及智能家居品。探索

者

主控板采用了32位高性能主控芯片，擁有C語(yǔ)言編程、圖形化編程及便攜式編

程二種編程模式，能滿足任何軟件水平的用戶實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的自動(dòng)化控制程

序。包裝箱里更配備了多種常見傳感器，能讓用戶搭建的機(jī)器人活起來(lái)，使它

們

能夠聽到、看到、觸摸到人類世界。

1.2.探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)特點(diǎn)

I、突出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

探索者的設(shè)計(jì)思路是采用多種具備“積木”特點(diǎn)的基礎(chǔ)機(jī)械零件，搭建出各

式各樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)。包含大量傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件，引入欠驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)思路。除了可搭

建出各種典型的機(jī)器人機(jī)構(gòu)以外，更可以激發(fā)想象力，設(shè)計(jì)出無(wú)數(shù)種創(chuàng)意獨(dú)特

的機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

II、控制能力優(yōu)越。

探索者控制器采用ARM7LPC2138,32位的高性能主控芯片，是一款專為智能

機(jī)器人和小型智能設(shè)備設(shè)計(jì)的多功能控制器。擁有巨大的緩沖區(qū)空間和強(qiáng)大的

處理功能，可同時(shí)控制6路舵機(jī)，2路直流電機(jī)，4路傳感器，并可串聯(lián)協(xié)同工

作，非常適合作為智能機(jī)器人的主控制器。

□皿、開放電子端口。

探索者開放了包括控制器和多種傳感器在內(nèi)的所有電子部件I/O接口，并提

供所有電子元件電路圖，供用戶學(xué)習(xí)使用，可進(jìn)行單片機(jī)、傳感器、數(shù)字/模擬

電路等課程的各種實(shí)驗(yàn)。極大方便了有二次開發(fā)需求的用戶。

3

in.器＞創(chuàng)行以升

1.3.探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)目的

探索者機(jī)器人是一個(gè)典型的自動(dòng)化系統(tǒng)，是目前世界各國(guó)進(jìn)行工程訓(xùn)練、教

學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究的最為理想的平臺(tái)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，許多創(chuàng)新的工程專

業(yè)都有了共同的專業(yè)基礎(chǔ)課程，那就是電子電路、檢測(cè)技術(shù)與傳感器、控制原

理與控制工程?？梢哉f(shuō)這些專業(yè)基礎(chǔ)課程是現(xiàn)代創(chuàng)新工程專業(yè)普遍性原理，也

就是可以將其稱為現(xiàn)代創(chuàng)新工程之道。許多國(guó)內(nèi)外的知名公司都相繼在開發(fā)各

種教育與娛樂(lè)機(jī)器人，為現(xiàn)代創(chuàng)新工程專業(yè)教育提供共同的教育平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)

生學(xué)習(xí)電子電路、檢測(cè)技術(shù)與傳感器、控制原理和控制工程等基礎(chǔ)課程。因此,

采用機(jī)器人作為計(jì)算機(jī)、檢測(cè)與控制技術(shù)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是各相關(guān)工程專業(yè)的

最佳選擇，這就是探索者機(jī)器人的目的和動(dòng)因。教學(xué)常用機(jī)器人大致可以分為

三大類：輪式機(jī)器人、仿生機(jī)器人和人形機(jī)器人。目前，人形機(jī)器人是世界上

最為看好也是技術(shù)含量最高的一款。

機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)將緊密結(jié)合主要面向大學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐（包括嵌入

式微控制器、數(shù)電和模電、數(shù)字邏輯、工業(yè)傳感器和工業(yè)控制、基礎(chǔ)機(jī)器人等

課程），同時(shí)照顧部分優(yōu)秀學(xué)生開展機(jī)器人創(chuàng)新競(jìng)賽等要求進(jìn)行建設(shè)，滿足機(jī)器

人基礎(chǔ)創(chuàng)新課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐以及高級(jí)機(jī)器人創(chuàng)新競(jìng)賽兩個(gè)層次的教學(xué)要求。機(jī)

器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)能滿足大量學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)，掌握電子電路、嵌入式微控

制器、檢測(cè)與控制技術(shù)等工程基礎(chǔ)課程的內(nèi)容，又能組織大量學(xué)生觀摩智能機(jī)

器人平臺(tái)和部分優(yōu)秀學(xué)生代表學(xué)校參加各種創(chuàng)新競(jìng)賽，激勵(lì)學(xué)生投身科技的熱

情和提高學(xué)校的知名度。

機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以引領(lǐng)科技走向進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、便捷、安全、效率、自

動(dòng)化、智能化等多功能設(shè)計(jì)。為打造世界知名的民族機(jī)器人品牌、探索全人類

機(jī)器人夢(mèng)想而努力。造福人類，貢獻(xiàn)社會(huì)。

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Td人割，不31

1.4探索者機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義和前景

㈠、為電子設(shè)計(jì)，自動(dòng)化、機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人等主要工程專業(yè)

的學(xué)生提供一個(gè)以機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的創(chuàng)新基地，課程教學(xué)內(nèi)容、方法和手

段全面引進(jìn)先進(jìn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑箤W(xué)生能在“做中學(xué)、學(xué)中做”，提高學(xué)生

的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，提升整個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)水平，并不斷的擴(kuò)展和延伸，使

之能夠廣泛適用于各個(gè)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新要求。

㈡、與機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)相結(jié)合，用機(jī)器人取代傳統(tǒng)的電子、電路、

單片機(jī)等分立式實(shí)驗(yàn)儀器，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的開放程度和系統(tǒng)性，為學(xué)生提供一個(gè)

可以發(fā)揮自己想象力、創(chuàng)造力和展現(xiàn)才能的空間。

㈢、為學(xué)校參加國(guó)內(nèi)、國(guó)際各種機(jī)器人大賽等提供配套的硬件和軟件支

持，激勵(lì)學(xué)生投身工程科技的熱情和提高學(xué)校的知名度。對(duì)于學(xué)生結(jié)束學(xué)業(yè)

后走上工作崗位更好的適應(yīng)市場(chǎng)需求奠定基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)校招生也起到一個(gè)助

推作用。

(聞、達(dá)到教育部提出的“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能

力和創(chuàng)業(yè)精神”的創(chuàng)新教育的要求。

(㈤、智能機(jī)器人玩具的研發(fā)與設(shè)計(jì)。

因、通過(guò)探索者機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以投入到實(shí)際工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，制造

出用于生活、商業(yè)、工業(yè)、軍工、航空、航天、探險(xiǎn)等多種領(lǐng)域的工具。

5

加WA.創(chuàng)沂卷升

第二章、主控板（晶振：11.0592M）

1、輸入端口A,連接傳感器

2、輸入端口B,連接傳感器

3、輸入端口C,連接傳感器

4、輸入端口D,連接傳感器

5、紅外接收端口，連接紅外接收頭

6、通道選擇鍵，對(duì)應(yīng)手柄的通道選擇鍵，分為ABC三個(gè)通道

7、程序?qū)懕Ｗo(hù)口，1為正常工作狀態(tài)，當(dāng)按鈕撥向ON時(shí)才可以進(jìn)行程序下載

8、程序下載端口，連接下載線

9、舵機(jī)端口1-6,連接舵機(jī)，從左起豎知四針接口為一組，共分為6組。（注意：

具體連接方式在操作說(shuō)明中會(huì)用圖示詳細(xì)說(shuō)明，在沒(méi)有看過(guò)操作說(shuō)明之前請(qǐng)不要連接電機(jī)）

10、輸出端口7?8,連接LED、語(yǔ)音模塊等執(zhí)行部件，從左起豎排4針接口為一組，

共分為2組。（注意：具體連接方式在操作說(shuō)明中會(huì)用圖示詳細(xì)說(shuō)明，在沒(méi)有

看過(guò)操作說(shuō)明之前請(qǐng)不要連接LED以及語(yǔ)音模塊）

11.電源端LJ,接入電池或適配新連接

12、復(fù)位鍵，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行重啟，會(huì)清除單片機(jī)內(nèi)所有未保存的動(dòng)作

13、電源開關(guān)

14、電源指示燈，當(dāng)開關(guān)打開后，指示燈長(zhǎng)亮并且呈紅色

第三章、紅外接收頭

紅外接收頭主要用于接收來(lái)自手柄控制發(fā)出的紅外信號(hào)。

工作電壓：4.7-5.5V工作電流：1.2mA

頻率：37.9KHZ有效距離：5米

①、紅外接收元件，用于接收手柄發(fā)出的紅外信號(hào)

②、固定孔，便于用螺絲將接收頭固定于機(jī)器人上

③、三芯輸入線接口，連接三芯輸入線

6

機(jī)器兒創(chuàng)浪卷井

第四章、語(yǔ)音模塊

可錄制、存儲(chǔ)和播放50分貝以上，最長(zhǎng)20秒的音頻。

①、錄音鍵，一直按下可以錄音，白色LED長(zhǎng)亮，錄音完畢松開錄音鍵，LED

燈熄滅

②、四芯輸出線接口，用于連接四芯輸出線

③、播放鍵，按下，可以播放錄音，播放完畢后LED閃動(dòng)一下

④、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

⑤、音頻輸入口，可插入音頻輸入線進(jìn)行錄音

⑥、麥克風(fēng)，錄制聲音時(shí)需要將音源對(duì)準(zhǔn)麥克風(fēng)

⑦、音頻輸出口，可以連接外放設(shè)備（音箱、耳機(jī)等）

第五章、LED模塊

工作電壓：4.7~5.5V工作電流：1.2mA

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、雙色LED燈，顏色為紅色與綠色

③、四芯輸出線接口，用于連接四芯輸出線

7

,黝僧即腑卜

第六章、舵機(jī)

分為標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)與圓周舵機(jī)兩種

額定額定

速度扭力周期

轉(zhuǎn)動(dòng)角度電壓電流

Sec/60°kg,cmVAms

0.162.4±90°6.00.920

1、圓周舵機(jī)正反轉(zhuǎn)控制見光盤資料例程/舵機(jī)控制/ServoCode,可直接燒錄hex

文件，該程序控制輸出端口1的舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，速度由大至小-改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向-速

度由小至大。

2、在硬件上，圓周舵機(jī)是由標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)改造，拆除標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)中電位器與減速箱之

間的反饋電路，致使標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)的電機(jī)無(wú)法判斷自身轉(zhuǎn)動(dòng)角度而持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。因

此圓周舵機(jī)在軟件控制原理上與標(biāo)準(zhǔn)角度舵機(jī)相同，都是PWM控制。

3、舵機(jī)控制函數(shù)Servo(uint8Num,uint16Ang),第一*t*參數(shù)為插接在主控制

板

上的輸出端口的序號(hào)，第二個(gè)參數(shù)的范圍在0?180之間，該參數(shù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)

而言，對(duì)應(yīng)的是標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為。?180度，標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)的默認(rèn)角度(復(fù)

位角度)為90度；對(duì)圓周舵機(jī)而言，該參數(shù)越接近?；?80,舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度越

快，反之越慢，參數(shù)等于90時(shí)圓周舵機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但是由于舵機(jī)硬件誤差，

舵機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的參數(shù)往往不等于90,而是在90左右浮動(dòng)。因此，需要人為設(shè)

定圓周舵機(jī)的停止參數(shù)值大小，對(duì)圓周舵機(jī)的控制也要以此值為中心。在使

用指南手柄控制主控制板編程中，有關(guān)于手柄對(duì)圓周舵機(jī)微調(diào)的說(shuō)明，以幫

助理解圓周舵機(jī)的編程控制技巧。黑色插線連接最外插針。

機(jī)蚓A到所沒(méi)計(jì)

第七章、傳感器

7.1黑標(biāo)/白標(biāo)傳感器

Q一夕

0」W?

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③

黑標(biāo)/白標(biāo)傳感器可以幫助進(jìn)行黑線/白線的跟蹤，可以識(shí)別白色/黑色背景

中的黑色/黑色區(qū)域，或懸崖邊緣。尋線信號(hào)可以提供穩(wěn)定的輸出信號(hào)，使尋線

更準(zhǔn)確更穩(wěn)定。有效距離在0.7cm?3cm之間。

工作電壓：4.7~5.5V工作電流：1.2mA

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、黑標(biāo)傳感器元件，用于檢測(cè)黑線信號(hào)

注意事項(xiàng)：黑標(biāo)傳感器的安裝應(yīng)當(dāng)貼近地面且與地面平行，這樣才能更加靈

敏并且有效的檢測(cè)到信號(hào)。

7.2近紅外傳感器

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近紅外傳感器可以發(fā)射并接收反射的近紅外信號(hào)，有效檢測(cè)范圍在20cm以

內(nèi)。

工作電壓：4.7~5.5V工作電流：1.2mA頻率：37.9KHZ

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、近紅外信號(hào)發(fā)射頭，用于發(fā)射紅外信號(hào)

④、近紅外信號(hào)接收頭，用于接收反射的紅外信號(hào)

注意事項(xiàng)：在安裝近紅外傳感器時(shí)，注意不要遮擋發(fā)射和接收頭，以免傳感

器檢測(cè)發(fā)生偏差。

9

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7.3姿態(tài)傳感器

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③

姿態(tài)傳感器可以檢測(cè)機(jī)器人機(jī)身的傾斜變化，識(shí)別機(jī)器人所處的姿態(tài)，而適

時(shí)做出反應(yīng)。例如摔倒了之后，姿態(tài)傳感器就會(huì)被觸發(fā)。通常傾斜超過(guò)45度時(shí)

會(huì)被觸發(fā)。

*①、而定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、姿態(tài)感應(yīng)元件，檢測(cè)機(jī)身的傾斜狀態(tài)

注意事項(xiàng)：姿態(tài)傳感器在安裝時(shí)應(yīng)注意與地面保持平行。以免傳感器安裝傾

斜而引起持續(xù)觸發(fā)。

7.4閃動(dòng)傳感器

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閃動(dòng)傳感器可以檢測(cè)到環(huán)境光線的突然變化，從而使機(jī)器人做出相應(yīng)的指令

動(dòng)作。30LUX照度以上變暗觸發(fā)，30LUX照度以下變亮觸發(fā)?？赏ㄟ^(guò)用手電筒照

射或者用手遮擋光線均可觸發(fā)。

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、光敏元件，檢測(cè)光線強(qiáng)度

注意事項(xiàng)：日光燈是有閃爍的，頻率在50Hz左右，這種閃爍會(huì)被閃動(dòng)傳感器

識(shí)別，因此要避免在日光燈下使用。

10

也專人創(chuàng)所我汁

7.5聲控傳感器

③

聲控傳感器可以檢測(cè)到周圍環(huán)境的聲音信號(hào)，聲控元件是對(duì)震動(dòng)敏感的物

質(zhì)，有聲音時(shí)就被觸發(fā)。有效檢測(cè)范圍在50分貝以上（參考正常人說(shuō)話時(shí)的聲

音）。

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、微型麥克風(fēng)，檢測(cè)聲音。

7.6觸碰傳感器

觸碰傳感器可以檢測(cè)物體對(duì)開關(guān)的有效觸碰，通過(guò)觸碰開關(guān)觸發(fā)相應(yīng)動(dòng)作。

觸碰開關(guān)行程距離2mm°

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、觸碰開關(guān)，檢測(cè)觸碰

注意事項(xiàng)：觸碰感應(yīng)器需要安裝在機(jī)器人容易被觸碰到的位置，需要觸碰開

關(guān)本身被物體碰到后才會(huì)被觸發(fā)。

11

世若人創(chuàng)濟(jì)凌計(jì)

7.7振動(dòng)傳感器

振動(dòng)傳感器可以檢測(cè)到機(jī)體本身的振動(dòng)。

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、振動(dòng)感應(yīng)元件，用于檢測(cè)振動(dòng)

7.8觸須傳感器

②

觸須傳感器可以檢測(cè)到物體對(duì)彈簧觸須的有效觸動(dòng)。安裝時(shí)通常是將彈簧與

地面平行。有效觸動(dòng)角度45度。

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、彈簧觸須：與障礙物接觸后發(fā)生彈性形變，觸發(fā)傳感器

注意事項(xiàng)：觸須感應(yīng)器需要安裝在機(jī)器人前端容易被觸碰到的位置，需要彈

簧觸須被物體折彎至接觸金屬卡橋才會(huì)被觸發(fā)。

7.9光強(qiáng)傳感器

光強(qiáng)傳感器可以檢測(cè)到周圍光線強(qiáng)度的變化。光強(qiáng)傳感器能夠識(shí)別光線強(qiáng)

弱，閃動(dòng)傳感器只能檢測(cè)光線的突變。30LUX照度以下觸發(fā)。（距離40瓦日光

燈1.5米左右）

①、固定孔，便于用螺絲將模塊固定于機(jī)器人上

②、四芯輸入線接口，連接四芯輸入線

③、光敏元件，當(dāng)光線由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)被觸發(fā)

注意事項(xiàng)：安裝時(shí)注意將感光元件對(duì)準(zhǔn)光源。這樣傳感器才能較精確的檢測(cè)

到光線的強(qiáng)弱變化。

12

機(jī)器'A到新設(shè)計(jì)

第八章、編程手柄說(shuō)明

1、紅外信號(hào)發(fā)射端口

2、搖桿1,控制連接在主控板輸出端口1和端口2所連接的舵機(jī)的動(dòng)作

3、搖桿2,控制連接在主控板輸出端口3和端口4所連接的舵機(jī)的動(dòng)作

4、搖桿3,控制連接在主控板輸出端口5和端口6所連接的舵機(jī)的動(dòng)作

5、搖桿4,控制連接在主控板輸出端口7和端口8所連接的語(yǔ)音模塊或LED的

動(dòng)作

6、動(dòng)作加載鍵，清除當(dāng)前未保存的動(dòng)作

7、通道選擇鍵，選擇通道時(shí)，與主控制板通道配合使用，調(diào)整到對(duì)應(yīng)通道

8、動(dòng)作保存鍵，保存當(dāng)前操作的動(dòng)作

9、上方為動(dòng)作記錄鍵1,下方為動(dòng)作播放鍵1,播放動(dòng)作記錄鍵1錄制的動(dòng)作，

與主控板輸入端口A的觸發(fā)功能對(duì)應(yīng)

10、上方為動(dòng)作記錄鍵2,下方為動(dòng)作播放鍵2,播放動(dòng)作記錄鍵2錄制的動(dòng)作,

與主控板輸入端口B的觸發(fā)功能對(duì)應(yīng)

11、上方為動(dòng)作記錄鍵3,下方為動(dòng)作播放鍵3,播放動(dòng)作記錄鍵3錄制的動(dòng)作,

與主控板輸入端口C的觸發(fā)功能對(duì)應(yīng)

12、上方為動(dòng)作記錄鍵4,下方為動(dòng)作播放鍵4,播放動(dòng)作記錄鍵4錄制的動(dòng)作,

與主控板輸入端口D的觸發(fā)功能對(duì)應(yīng)

13、程序下載口，更新手柄程序

14、電源開關(guān)

15、微調(diào)，校正標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)角度以及圓周舵機(jī)停止不穩(wěn)定狀態(tài)

16、電源、信號(hào)指示燈，標(biāo)志為紅色時(shí)表示電源接通，藍(lán)色時(shí)表示正在發(fā)射信

號(hào)

13

第九章、C語(yǔ)言編程基礎(chǔ)指南

9.1安裝編程環(huán)境

一、安裝ADS

下載ADS1.2：39（右鍵單擊鏈接）

左鍵點(diǎn)擊上圖所示的“本地雙線路服務(wù)器”直接下載，或右鍵單擊迅雷下載

解壓后點(diǎn)擊"setup,exe”開始安裝。

1、點(diǎn)擊“Next”

2、點(diǎn)擊“Yes”

14

也專人創(chuàng)所色計(jì)

3、點(diǎn)擊“Next”

4、選擇“Full”，點(diǎn)擊“Next”

5、點(diǎn)擊"Next”

15

也專人創(chuàng)所色計(jì)

6、點(diǎn)擊"Next”

7、點(diǎn)擊"Next”

8、點(diǎn)擊“下一步”

16

也專人創(chuàng)所我汁

9、點(diǎn)擊“下一步”

10、選擇安裝程序"crack”目錄下“LICENSE.DAT”點(diǎn)擊“下一步”

17

也專人創(chuàng)所色計(jì)

11、點(diǎn)擊“下一步”

12、點(diǎn)擊“完成”

ARIDeveloperSuite.2Setup

InstalSheddWizardComplete

SetuphashrwhedruUkngARMOevdopec$uteonyoy

cw?ute<

Setup陽(yáng)IdirchtheRwdMetieChometheopborayou

wantbelow

廠pet.IwarttomwrheRe?Xehie

13、點(diǎn)擊“Finish”

18

‘機(jī)器人創(chuàng)所喪計(jì)

9.2第一個(gè)ARM軟件

打開ads軟件

1、點(diǎn)擊"file"一"new"—“project"一“ARMExecuableImageforIpc2131n,選擇

工程存放路徑“位置”，

錄入“工程名"（led）,點(diǎn)擊“確定”

19

‘世容人創(chuàng)沂也計(jì)

2、工程建立完畢

7-

\■led.acp二回岡

給De^dnFIASH二]您V0、A目

Fil”|LinkOrder|Tercets|

▼

9files613IK

3、選擇紅色下拉菜單處為“DebugInFLASH”

4、點(diǎn)擊“Edit"一“DebugInFLASHSettings"，"TargetSettings"項(xiàng)中"Post-Linker”

選擇"ARMfromELF"，點(diǎn)擊"Apply”

DDeburliFLASHSettLncs

SItrsttS?ft:^zzt?t<.sflAHItrarJLt

Tfcr;et

Tv<itSQIUST?KlfoE.t

M2MfcksPSt”—：3，

BuiUtxtru

KvitiMS.UiS

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SOBXlxe<5

|F3?taktBtry▼

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Editor

'yt?ryBmr(：?cortTml.Itx>?nrati

01IC皿:1|—7

20

貨2人創(chuàng)新/升

5、續(xù)5,“ARMFromELF"項(xiàng)中"OutputFormatn選擇uIntel32bitHex"，“Output

欄輸入hex”(led.hex),點(diǎn)擊"Apply"一"OK"

6、輸入程序代碼

/*點(diǎn)亮一個(gè)LED燈*/

#include"config.h"

#include"sysTime.h"

constuint32_tLcd1=(1<<31);

intmain(void)

(

PINSEL2=PINSEL2&(0:<08);

I01DIR=Led1;

101SET=Led1;

I01CLR=Led1;

initSysTime();

while(1)

{

101SET=Led1;

pause(100000);

I01CLR=Led1;

pause(100000);

)

return0;

7、點(diǎn)擊F7,完成代碼編送，led工程目錄FlashRel中生成LPC21xx.hex燒錄文件

21

‘機(jī)器人創(chuàng)所喪計(jì)

9.3燒寫程序

一、設(shè)置USB下載線

1、下載USB驅(qū)動(dòng)：

2、解壓后點(diǎn)擊“setup”打開安裝程序，在程序窗口點(diǎn)擊“INSTALL”，完成后關(guān)閉驅(qū)動(dòng)安

裝程序

3、將USB下載線接入電腦，選擇自動(dòng)查找設(shè)備，完成驅(qū)動(dòng)安裝

4、右鍵單擊“我的電腦”，選擇“屬性”一“硬件”一“設(shè)備管理器”一“端口(COM和

LPT)”，右鍵單擊“USB-SERIAL(COMX)”，選擇“屬性”—“端口設(shè)置”—“高級(jí)”，

選擇“COM端口號(hào)”為“COM3”，點(diǎn)擊確定完成。

二、下載安裝燒寫程序

1、下載燒寫程序：

2、解壓后點(diǎn)擊"PhilipsFlashUtilityInstalIation.exen安裝程序

三、連接ARM主控板

1、將USB下載線miniUSB端接入ARM主控板程序下載端口

2、撥動(dòng)程序?qū)懕Ｗo(hù)口到“ON”位

3、打開ARM主控板電源

4、按一次復(fù)位鍵

四、燒寫程序

1\打開“開始菜單'程序\PhiIipsSemiconductors\FIashUtiIity\Launch

LPC210x_ISP.exe”

2、界面右側(cè)Communication欄，選擇ConnectedtoPort為"COM3:"

3、點(diǎn)擊界面中下側(cè)"ReadDevice3”按鈕,正常時(shí)出現(xiàn)"PleaseresetyourLPC2000board

nowandthenpressOK"，確定后界面左下角出現(xiàn)"ReadPartIDSuccessfully"

4、點(diǎn)擊界面中間"Erase”按鈕，界面左下角出現(xiàn)^ErasedLPC2000FlashSuccessfullyn

5、在“FlashProgramming”欄，點(diǎn)擊“：”右下側(cè)”按鈕，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇編

譯完成的hex”文件，點(diǎn)擊“UploadtoFlash”，完成程序燒錄。

22

N：J/；2汗

9.4ARM主控板端口列表

端口名稱端口號(hào)端口功能功能說(shuō)明

EINT0外部中斷0輸入

紅外接收端口P0.16MAT0.2定時(shí)器0的匹配輸出通道2

CAPO.2定時(shí)器0的捕獲輸入通道2

PWM5脈寬調(diào)制器輸出5

輸出端口1P0.21CAP1.3定時(shí)器1的捕獲輸入通道3

ADO.2A/D轉(zhuǎn)換器0輸入2

輸出端口1P0.29CAPO.3定時(shí)器0的捕獲輸入通道3

MATO.3定時(shí)器0的匹配輸出通道3

ADO.1A/D轉(zhuǎn)換器0輸入1

輸出端口2P0.28CAPO.2定時(shí)器0的捕獲輸入通道2

MATO.2定時(shí)器0的匹配輸出通道2

SSELOSPIO從機(jī)選擇SPIO接口用作從機(jī)

輸出端口2P0.7PWM2脈寬調(diào)制器輸出2

EINT2外部中斷輸入2

ADO.0A/D轉(zhuǎn)換器0輸入0

輸出端口3P0.27CAPO.1定時(shí)器0的捕獲輸入通道1

MATO.1定時(shí)器0的匹配輸出通道1

輸出端口3P0.8TxD1UAR「發(fā)送輸出端

PWM4脈寬調(diào)制器輸出4

RxD1UAR「接收輸入端

輸出端口4P0.9PWM6脈寬調(diào)制輸出6

EINT3外部中斷3輸入

輸出端口5P0.0TxDOUARTO發(fā)送輸出端

PWM1脈寬調(diào)制器輸出1

輸出端口5P0.13MAT1.1定時(shí)器1的匹配輸出通道1

UARTO接收輸入端

輸出端口6P0.1RxDO脈寬調(diào)制器輸出3

PWM3EINTO外部中斷0輸入

輸出端口6P1.22PIPESTAT1流水線狀態(tài)位1

SCKOSPIO的串行時(shí)鐘

輸出端口7P0.4CAPO.1定時(shí)器0的捕獲輸入通道1

ADO.6A/D轉(zhuǎn)換器0輸入6

MlSOOSPIO主機(jī)輸入從機(jī)輸出端

輸出端口7P0.5MATO.1定時(shí)器0的捕獲輸入通道1

ADO.7A/D轉(zhuǎn)換器0輸入7

輸出端口8P0.10CAP1.0定時(shí)器1的捕獲輸入通道0

輸出端口8P0.12MAT1.0定時(shí)器1的匹配輸出通道0

輸出指示燈1P1.16TRACEPKTO跟蹤包位0帶內(nèi)部上拉標(biāo)準(zhǔn)I/O口

輸出指示燈2P0.31通用數(shù)字輸出引腳

輸出指示燈3P1.31TRSTJTAG接口的測(cè)試復(fù)位

輸出指示燈4P1.25EXTINO外部觸發(fā)輸入

23

N：J/；2汗

端口名稱端口號(hào)端口功能功能說(shuō)明

輸出指示燈5P0.6M0SI0SPIO主機(jī)輸出從機(jī)輸入端

CAPO.2定時(shí)器0的捕獲輸入通道2

輸出指示燈6P1.24TRACECLK跟蹤時(shí)鐘帶內(nèi)部上拉的標(biāo)準(zhǔn)I/O口

輸出指示燈7P1.23PIPESTAT2流水線狀態(tài)位2

輸出指示燈8P0.11CAP1.1定時(shí)器1的捕獲輸入通道1

SCL112cl時(shí)鐘輸入/輸出

輸入端口1P0.22CAPO.0定時(shí)器0的捕獲輸入通道0

MATO.0定時(shí)器0的匹配輸出通道0

輸入端口1P1.19TRACEPKT3跟蹤包位3帶內(nèi)部上拉標(biāo)準(zhǔn)I/O口

輸入端口2P0.23通用數(shù)字輸入/輸出引腳

輸入端口2P1.28TDIJTAG接口的測(cè)試數(shù)據(jù)輸入

MAT1.2定時(shí)器1的匹配輸出通道2

輸入端口3P0.19M0SI1SPI1主機(jī)輸出從機(jī)輸入端

CAP1.2定時(shí)器1的捕獲輸入通道2

輸入端口3P1.30TMSJTAG接口的測(cè)試方式

CAP1.2定時(shí)器1的捕獲輸入通道2

輸入端口4P0.17SCK1SPI1串行時(shí)鐘

MAT1.2定時(shí)器1的匹配輸出通道2

輸入端口4P1.21PIPESTATO流水線狀態(tài)位0

輸入指示燈1P0.25ADO.4A/D轉(zhuǎn)換器0輸入4

輸入指示燈1P1.18TRACEPKT2跟蹤包位2帶內(nèi)部上拉標(biāo)準(zhǔn)I/O口

MAT1.3定時(shí)器1的匹配輸出通道3

輸入指示燈2P0.20SSEL1SPI1從機(jī)選擇SP11接口用作從機(jī)

EINT3外部中斷3輸入

輸入指示燈2P1.27TDOJTAG接口的測(cè)試數(shù)據(jù)輸出

CAP1.3定時(shí)器1的捕獲輸入通道3

輸入指示燈3P0.18MIS01SPI1主機(jī)輸入從機(jī)輸出端

MAT1.3定時(shí)器1的匹配輸出通道3

輸入指示燈3P1.29TCKJTAG接口的測(cè)試時(shí)鐘

輸入指示燈4P0.15EINT2外部中斷2輸入

輸入指示燈4P1.20TRACESYNC跟蹤同步帶內(nèi)部上拉的標(biāo)準(zhǔn)I/O口

通道選擇鍵AGND

通道選擇鍵BP1.17TRACEPTK1跟蹤包位1帶內(nèi)部上拉標(biāo)準(zhǔn)I/O口

通道選擇鍵CP0.26ADO.5A/D轉(zhuǎn)換器0輸入5

串口通信1P0.0TxDOUARTO發(fā)送輸出端

PWM1脈寬調(diào)制器輸出1

RxDOUARTO接收輸入端

串口通信2P0.1PWM3脈寬調(diào)制器輸出3

EINTO外部中斷0輸入

24

9.5庫(kù)函數(shù)

訪問(wèn)。導(dǎo)入庫(kù)函數(shù)到工程：

在工程窗口新增所有*.c到“SourceFiles”目錄下，*.h到“HeadFiles”

目錄下。

Iib_io.c

通用參數(shù)：

PortSe：端口序列號(hào)，值為0、1；

PortNo：端口號(hào)，值為0?31;

函數(shù)名函數(shù)原型功能返回值說(shuō)明

[DelayNS]voidDelayNS(uint32dIy)長(zhǎng)軟件延時(shí)無(wú)

[GPI0_ln]uint8GPIOIn(uint8PortSe,檢測(cè)電平1-成功LeveI：檢測(cè)電平

uint8Po-tNo,uint8Level)輸入函數(shù)0-失敗高，低；

[GPI0_0ut]voidGPIC_Out(uint8PortSe,電平輸出無(wú)Level：輸出電平

uint8PortNo,uint8LeveI)函數(shù)1-高，。-低

[PWM]voidPWM(uint8PortSe,uint8pwm控制無(wú)PW：脈寬

PortNo,uint32PW,uint32Tpwm)串行發(fā)Tpwm：輸出周期

voidUART_0ut(uint8PortSe,送數(shù)據(jù)data：需要發(fā)送的數(shù)據(jù)

[UART_0ut]uint8PortNo,uint8data,uint32串行發(fā)送無(wú)bps：波特率

bps,uint32xtaI)數(shù)據(jù)xtaI：晶振

[IRQ_End]voidIRQ_End(uint32priority)中斷處理結(jié)束無(wú)無(wú)

25

也專人創(chuàng)所我汁

函數(shù)名函數(shù)原型功能返回值說(shuō)明

[UART_ln]uint8UART_In(uint8type)接收串行返回串行type：串口類

中斷數(shù)據(jù)中斷數(shù)據(jù)型,0或1

打開或關(guān)Stat:狀態(tài)，。關(guān)閉，1開啟

voidUARTirq(uint8PortSe,閉串行接無(wú)bps：波特率

[UART_irq]uint8PortN。，uint8stat,uint32收數(shù)據(jù)xtal：晶振

bps,uint32xtal.uint32priority)中斷priority：中斷優(yōu)先級(jí)

[Delay]voidDelay(uint32count)精確延時(shí)函數(shù)無(wú)單位：ms

voidTimeirq(uint8PortSe,uint8type：定時(shí)器類型

[Time_irq]PortNo.uint8type,uint32count.定時(shí)中斷無(wú)count：定時(shí)時(shí)間

uint32xtal,uint8priority)xtal：晶振

priority：中斷優(yōu)先級(jí)

[AD_In]uint16AD_ln(uint8PortSe,uint8讀取成比例Min：數(shù)模轉(zhuǎn)換最小值

PortNo,uint8Min,uint16Max)模擬量返回Max：數(shù)模轉(zhuǎn)換最大值

voidEINTirq(uint8PortSe,uint8"mod：中斷方式，1一邊沿

[EINT_irq]PortNo,uint8irmod,uir>t8polar,外部中斷無(wú)polar:0一下降沿1一上升沿;

uint8priority)priority:中斷優(yōu)先級(jí)

[