下载文档原格式
运动控制系统的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解运动控制系统的基本概念、组成和分类。
2. 学生能掌握运动控制系统中常见传感器的原理和应用。
3. 学生能描述运动控制系统的执行机构工作原理及其特点。
4. 学生了解运动控制算法的基本原理，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 学生具备运用所学知识分析和解决实际运动控制问题的能力。
2. 学生能设计简单的运动控制系统，并进行仿真实验。
3. 学生能熟练使用相关软件和工具进行运动控制系统的调试与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对运动控制系统相关技术的兴趣，激发学习热情。
2. 学生养成合作、探究的学习习惯，培养团队协作精神。
3. 学生认识到运动控制系统在工程实际中的应用价值，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生的专业课程，旨在帮助学生掌握运动控制系统的基本原理、设计方法和实际应用。
学生特点：学生已具备一定的电子、电气和控制系统基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和创新能力培养。
通过本课程的学习，使学生具备运动控制系统设计、调试和应用的能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 运动控制系统概述- 运动控制系统的基本概念、组成和分类- 运动控制系统的发展及应用领域2. 运动控制系统传感器- 常见运动控制传感器的工作原理、特性及应用- 传感器的选型及接口技术3. 执行机构- 电动伺服电机、步进电机、液压气动执行机构的工作原理及特点- 执行机构的控制策略及性能分析4. 运动控制算法- PID控制算法原理及其在运动控制中的应用- 模糊控制、神经网络等其他先进控制算法介绍5. 运动控制系统设计- 系统建模、控制器设计及仿真- 硬件在环（HIL）仿真与实验- 运动控制系统调试与优化6. 运动控制系统实例分析- 分析典型运动控制系统的设计过程及解决方案- 案例教学，培养学生的实际操作能力教学内容安排与进度：- 第1周：运动控制系统概述- 第2-3周：运动控制系统传感器- 第4-5周：执行机构- 第6-7周：运动控制算法- 第8-9周：运动控制系统设计- 第10周：运动控制系统实例分析教材章节关联：本课程教学内容与教材中第3章“运动控制系统”相关内容相衔接，涵盖第3章中的3.1-3.5节。
摘要步进电机是将电脉冲信号转变成角位移的执行机构，其转速、停止位置只与脉冲信号的频率和脉冲数有关，具有误差小，易控制等特点，广泛应用于机械、电子、纺织、化工、石油等行业。
尤其是在医疗行业中，比如在 X 光扫描方面，都会用到电机，步进电机的优点使其成为医疗行业里最为适用的电机。
本设计中的多轴控制系统可以运用在 X 光扫描仪等多种仪器上。
本设计选用 STC89C55RD+型单片机作为核心控制单元，实现 M35SP-7 型步进电机的多轴运动控制，并通过 RS232 串口实现与上位 PC 机通讯功能。
设计中运用单片机软件编程方式实现步进电机环形分配器功能，用 P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口和P1.3 口分别控制四相步进电机的 A 相、B 相、C 相和 D 相绕组的通电顺序，软件上采用查表方法实现单双八拍工作方式环形脉冲分配。
步进电机驱动部分采用ULN2003A 驱动芯片，实现功率放大，驱动步进电机。
最后使用 Proteus 软件绘制了单片机控制步进电机多轴运动的原理图。
上述设计经实验验证是有效可行的。
关键词单片机，步进电机，多轴运动，串口通讯AbstractStepper motor is an implementing mechanism that convert the electronic pulse intoangle displacement.Its speed and the stop position only about the frequencyand pulseseveral of the pulse signal,its characteristics are minor error,easy to control and so on,itis widely applied to mechanical, electronic, textile, chemical, oil, etc. Especially in themedical industry,such as an x-ray scanning,need motors.Stepper motor'sadvantagesmake it become the most suitable medical industry machine.The multi-axiscontrolsystem in the design can be used on a variety of instruments such as an x-ray scanning.This design choose STC89C55RD + SCM as the core of the control unit,to realizeM35SP-7 type stepper motor's multi-axis control,and use RS232 serial torealize PCcommunication function.This design use SCM software programming realize steppermotor circular distribution function,P1.0, P1.1, P1.2 and P1.3 respectively controllingA, B, C and D phases' electricity order on the four phase step motor's.Software is usedon look-up table method teak eight single working way circular pulse distribution.Thisdesign use ULN2003A realize power amplifier to drive stepper motor.Finally Keywords：SCM, Stepper Motor, Multi-axis motion, serial communicationusingProteus to draw the principle diagram of the SCM control stepper motormulti-axismotion.The above design experiments showed is effective and feasible.基于单片机的步进电机多轴运动控制系统设计 目 录第一章 引言..........................................................................................................................1 1.1 选题背景............................................................................................ (1)1.2 研究意义 (1)1.3 发展状况 (2)1.4 课题主要研究的内容 ................................................... 3 第二章 控制系统硬件设计 ........................................................................................... (4)2.1 单片机控制系统原理............................................................................................ (4)2.1.1 单片机的种类............................................................................................ (4)2.1.2 单片机的发展历程............................................................................................ (4)2.1.3 51 单片机的引脚安排 (5)2.1.4 单片机的结构............................................................................................ (7)2.2 步进电机............................................................................................ (11)2.2.1 M35SP-7 步进马达的性能参数 (12)2.2.2 步进电机原理............................................................................................ (13)2.2.3 驱动控制系统组成..............................................................................................182.2.4 步进电机的应用............................................................................................ (21)2.2.5 步进电机的单片机控制 (22)2.2.6 步进电机的多轴联动 (23)2.3 ULN2003A 驱动芯片............................................................................................4.1 单片机程序设计........................................................................................... (34)4.2 程序实现与调试........................................................................................... (34)第五章结论与展望........................................................................................... . (37)5.1 结论........................................................................................... . (37)5.2 展望........................................................................................... . (37)参考文献 .......................................................................................... .. (38)致谢........................................................................................... . (40)附录........................................................................................... . (41)声明........................................................................................... . (48)第一章引言1.1 选题背景不仅在大型工业中，在医疗过程中也需要机械的帮助，利用步进电机的多轴控制可以让医疗设备精确的扫描人体的各个部位，为治疗带来更精确的数据来正确、快速的治疗病人。
基于单片机的电机运动控制系统设计摘要：为了使电动机能有更高的工作效率，简化电动机的操作，文章通过对步进电机的实时控制方式及工作原理进行研究，用at89c51单片机做控制系统核心，结合步进电机的工作方法制定出电机运动控制系统的设计方案。
此方案可通过修改电机驱动电路及相应单片机程序来应用到所有的电机控制系统当中。
方案设计合理，有不错的实际应用价值。
关键词：at89c51；步进电机；运动控制系统中图分类号：tm383.6文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2013) 06-0000-02由于现代工业化的需求，当前工业生产当中一般都使用步进电机来替代普通电机，以满足生产当中的准确度和可控性，传统电机一般只应用于手控操作，在这里不进行过多研究。
步进电机是一种将电脉冲信号转变为转子转动角度的开环控制电机，一般情况下，步进电机的转速和转矩都是可控的。
本文就以应用步进电机为前提来设计电机运动控制系统。
1步进电机是如何工作的以及如何对其进行控制1.1步进电机的具体概念。
根据不同的转子结构和材料，步进电机统共分为混合式、永磁式以及反应式三个类别。
步进电机是一种将电脉冲信号转变为转子转动角度的开环控制电机，在一般情况下，电机只根据电脉冲信号的频率、强弱和对不同相位定子绕组的信号输入顺序来改变电机运转的速度和方向，而不会由于其负载较大而影响它的运动状态。
它的转动幅度有一个最小的单位，每当接收到一个脉冲信号，电机就会转动这样一个最小单位，因此可以通过脉冲信号的输出方式来对步进电机的工作量进行精确控制，并且可以通过一系列算法来实时监控步进电机的运转状态。
1.2步进电机时如何进行工作的。
步进电机的工作主要是靠对电流的感应，所以，依靠供电电路的支持，将普通的直流电转变为按照一定频率，一段一段地对电机供电，而且仅有在这种一段一段的特殊直流电下，步进电机才能够正常工作。
这种特殊的直流电供电方式叫做分时供电，而提供分时供电的设备就是驱动器。
《运动控制系统》课程设计任务书一、设计目的与任务课程设计的主要目的是通过设计某直流电机调速系统或交流电机的调速系统或者应用交直流电机的调速的控制系统的设计实践，了解一般电力拖动与控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电力拖动与控制系统设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、教学内容及基本要求在接到设计任务书后，按原理设计和工艺设计两方面进行。
1．原理图设计的步骤1)根据要求拟定设计任务。
2)根据电力拖动与控制系统的设计要求设计主电路。
3)根据主电路的控制要求设计控制回路4)要考虑保护环节，如过电压、过电流等的保护。
5)总体检查、修改、补充及完善。
主要内容包括：6)进行必要的参数计算和设计必要的软件控制流程。
7)正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件明细表。
2．工艺设计步骤1)根据电力拖动与控制系统的任务书的设计要求，或者根据运用电力拖动调速等的设计控制对象及工艺的要求，进行分析。
2)选择合适的设计方案，论证设计方案的合理性。
3)根据设计方案设计合适的电力拖动与控制系统的或运用电力拖动调速的控制系统的主电路和控制电路，并画出相应比较相尽得电路图。
4)进行相应的参数进算，包括电子元器件的参数的计算与选取。
5）软件设计至少要包含比较完整的软件设计流程图。
要求学生能独立完成课程设计内容。
达到本科毕业生应具有的基本设计能力。
三、课程教学的特色说明要求学生掌握一定的理论基础知识，同时具备一定的实践设计技能，并且能够电力拖动与控制系统课程中讲授的内容结合实际情况进行系统设计以及编程。
学号 07437230常州大学硬件实习报告题目：步进电机单片机控制系统的设计学生：学院（系）：专业班级：指导教师：通信（怀）081单片机原理与应用实习任务书一、设计题目步进电机单片机控制系统的设计二、设计背景步进电机是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。
它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位通信工程系指导教师：孙守昌1、前言1.1课题的背景、目的和意义1.1.1课题设计的背景：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机也是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。
它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位器，调节电压和电流，从而实现对执行机构的控制。
在数字控制系统中，由于它可以直接接收计算机输出的数字信号，而不需要进行D/A转换，所以使用起来十分方便。
步进电机具有快速的启停能力和精度高的显著特点，在定位场合得到了广泛应用。
1.1.2 课题设计的目的：（1）了解步进电机的结构和工作原理。
（2）掌握步进电机控制系统的设计方法及其调试技术。
（3）能够使用电路仿真软件进行电路调试。
步进电机驱动控制系统设计内容1.1.3 课题设计的意义：随着工业自动化的发展，步进电机的应用越来越广泛。
步进电机是用脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽阔的频率来实现调速，快速起停，正转反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单，廉价，又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装备等多领域有着极其广泛的应用。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，研制步进电机驱动器具有十分重要的意义。
摘要运动控制起源于早期的伺服控制。
简单地说，运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。
早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。
早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器，往往无需另外的处理器和操作系统支持，可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。
这类控制器可以成为独立运行的运动控制器。
这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计，往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能，用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件，利用RS232或者DNC方式传输到控制器，控制器即可完成相关的动作。
这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用，控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议，用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系。
关键词：运动控制, 伺服控制，，电源双极性，PWM直流调速控制，protus 仿真引言直流电机的定义：将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。
采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。
而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。
并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。
基于单片机的步进电机的运动控制系统课程设计目录步进电机原理及硬件设计 (2)1 单片机电路 (2)1.1 AT89C51单片机的组成结构 (2)1.2 AT89C51单片机的引脚及功能 (4)2步进电机 (6)2.1 步进电机的工作原理 (6)2.2步进电机的驱动 (7)3电源 (11)4 软件程序设计 (11)4.1三相六拍环形分配 (11)4.2主程序的设计 (12)总结 (19)参考文献 (21)1步进电机原理与硬件设计1单片机电路本系统采用A89C51单片机产生控制信号单片机内部的内存即可满足要求。
如需要扩展较多的外部RAM和ROM可加上数据缓冲器。
步进电机控制信号通过AT89C51单片机其中一个口进行扩充。
为了增加步进电机工作的灵活性，在启动步进电机工作之后，当有键按下，设置产生外部中断，达到灵活控制电机的目的。
下面介绍一下AT89C51单片机。
1.1AT89C51单片机的组成结构AT89C51单片机内部硬件结构框图如图2所示。
它由一个8位中央处理器（CPU）、一个256B片内RAM及4KBFlashROM、21个特殊功能寄存器、4个8为并行I/O口以及中断系统等部分组成，各功能部件通过片内单一总线连成一个整体，集成在一块芯片上。
（1）CPUCPU是单片机的核心部分，CPU包括两个基本部分：运算器和控制器。
①运算器运算器即算术逻辑单元ALU,是进行算术或逻辑运算的部件。
可实现算术运算和逻辑运算。
操作的结果一般送回累加器ACC，而其状态信息送至程序状态寄存器PSW。
②控制器控制器是用来控制计算机工作的部件。
控制器接收来自存储器的指令，使各部件协调工作，完成指令所规定的操作。
时钟源外部事件外部中断P0P1P2P3RXD TXD图2 AT89C51单片机内部结构示意图（2）内部存储器①内部数据存储器AT89C51芯片内共有256B（地址为00H-FFH）的数据存储器，其中高128B （地址为：80H-FFH）被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是低128B(地址为：00H-7FH),用于存放可读写的数据，如程序执行过程中的变量。
单片机步进电动机控制系统设计一、引言步进电动机在工业自动化领域中被广泛应用，其精准的位置控制和良好的稳定性使其成为许多系统中的理想选择。
单片机作为控制核心，可以实现对步进电动机的高效控制。
本文将介绍单片机步进电动机控制系统的设计方案，涵盖系统结构、控制原理、软件算法和性能分析等内容。
二、系统结构单片机步进电动机控制系统由单片机模块、驱动模块、步进电动机以及传感器等部分组成。
单片机负责接收外部指令或信号，根据控制算法生成控制信号，驱动模块将控制信号转换为电流驱动步进电动机，从而实现步进电动机的转动。
传感器用于反馈步进电动机的实际位置信息，闭环控制可以提高系统的精度和稳定性。
三、控制原理步进电动机控制的关键是确定步进角度和控制脉冲频率。
常见的控制方法包括脉冲计数控制、矢量控制和微步控制等。
单片机通过控制输出端口产生脉冲信号驱动步进电动机，根据旋转方向、速度和步距控制脉冲的频率和顺序，实现步进电动机的精确控制。
四、软件算法在单片机步进电动机控制系统中，软件算法的设计至关重要。
常用的算法包括简单的正转、反转控制算法、加减速控制算法以及闭环PID 控制算法等。
通过合理设计软件算法，可以实现步进电动机的平稳运行、高速定位和快速响应。
五、性能分析通过对单片机步进电动机控制系统进行性能分析，可以评估系统的定位精度、运行速度、稳定性和抗干扰能力等指标。
同时，还可以分析系统的功耗、效率和寿命等方面，为系统优化和改进提供依据。
六、总结单片机步进电动机控制系统设计是一项综合性工程，需要涉及硬件设计、软件编程和控制理论等多个方面知识。
通过合理设计系统结构、控制原理和软件算法，可以实现步进电动机的精确控制和高效运行。
希望通过本文的介绍，读者能够深入了解单片机步进电动机控制系统的设计原理和方法，为实际工程应用提供参考和指导，推动工业自动化技术的发展和应用。
安全性□对信息系统安全性的威胁任一系统，不管它是手工的还是采用计算机的，都有其弱点。
所以不但在信息系统这一级而且在计算中心这一级(如果适用，也包括远程设备)都要审定并提出安全性的问题。
靠识别系统的弱点来减少侵犯安全性的危险，以及采取必要的预防措施来提供满意的安全水平，这是用户和信息服务管理部门可做得到的。
管理部门应该特别努力地去发现那些由计算机罪犯对计算中心和信息系统的安全所造成的威胁。
白领阶层的犯罪行为是客观存在的，而且存在于某些最不可能被发觉的地方。
这是老练的罪犯所从事的需要专门技术的犯罪行为，而且这种犯罪行为之多比我们想象的还要普遍。
多数公司所存在的犯罪行为是从来不会被发觉的。
关于利用计算机进行犯罪的任何统计资料仅仅反映了那些公开报道的犯罪行为。
系统开发审查、工作审查和应用审查都能用来使这种威胁减到最小。
□计算中心的安全性计算中心在下列方面存在弱点：1.硬件。
如果硬件失效，则系统也就失效。
硬件出现一定的故障是无法避免的，但是预防性维护和提供物质上的安全预防措施，来防止未经批准人员使用机器可使这种硬件失效的威胁减到最小。
2.软件。
软件能够被修改，因而可能损害公司的利益。
严密地控制软件和软件资料将减少任何越权修改软件的可能性。
但是，信息服务管理人员必须认识到由内部工作人员进行修改软件的可能性。
银行的程序员可能通过修改程序，从自己的帐户中取款时漏记帐或者把别的帐户中的少量存款存到自己的帐户上，这已经是众所周知的了。
其它行业里的另外一些大胆的程序员同样会挖空心思去作案。
3.文件和数据库。
公司数据库是信息资源管理的原始材料。
在某些情况下，这些文件和数据库可以说是公司的命根子。
例如，有多少公司能经受得起丢失他们的收帐文件呢?大多数机构都具有后备措施，这些后备措施可以保证，如果正在工作的公司数据库被破坏，则能重新激活该数据库，使其继续工作。
某些文件具有一定的价值并能出售。
例如，政治运动的损助者名单被认为是有价值的，所以它可能被偷走，而且以后还能被出售。
4.数据通信。
只要存在数据通信网络，就会对信息系统的安全性造成威胁。
有知识的罪犯可能从远处接通系统，并为个人的利益使用该系统。
偷用一个精心设计的系统不是件容易的事，但存在这种可能性。
目前已发现许多罪犯利用数据通信设备的系统去作案。
5.人员。
用户和信息服务管理人员同样要更加注意那些租用灵敏的信息系统工作的人。
某个非常无能的人也能像一个本来不诚实的人一样破坏系统。
□信息系统的安全性信息系统的安全性可分为物质安全和逻辑安全。
物质安全指的是硬件、设施、磁带、以及其它能够被利用、被盗窃或者可能被破坏的东西的安全。
逻辑安全是嵌入在软件内部的。
一旦有人使用系统，该软件只允许对系统进行特许存取和特许处理。
物质安全是通过门上加锁、采用防火保险箱、出入标记、警报系统以及其它的普通安全设备就能达到的。
而作为联机系统的逻辑安全主要靠“口令”和核准代码来实现的。
终端用户可以使用全局口令，该口令允许利用几个信息系统及其相应的数据库；终端用户也可使用只利用一个子系统或部分数据库的口令。
□安全分析过程大多数公司的办公人员询问关于信息和计算中心的安全时，往往问“一切都行了吗?”其实他们应该问“对于信息和计算中心的安全，我们应该做什么?”。
用户管理人员应该与信息服务管理人员定期地共同研究，进行安全分析，这种安全分析为各方都愿意接受。
简言之，这种安全分析意指决定要多大的一把“挂锁”。
遗憾的是，某些公司乐意承担巨大的风险，但又侥幸地希望不要出现自然灾害或预先考虑到的祸患。
“难得出现”并不等于“永不出现”，关于这一点某些公司发现得太晚了。
毕业设计（论文）题目单片机运动控制系统设计姓名张三学号28100102082专业班级机械08A（本）所在学院机电工程学院指导教师（职称）李四（副教授）二○一二年5月5日单片机运动控制系统设计摘要本文介绍了利用红外反射式传感器实现小车自动寻迹的设计与实现。
本设计中的小车能够自动识别路线 ,．．．．．．。
．．．．．．。
关键词:自动寻迹；传感器；单片机；机器人；数据采集英文标题用Times New Roman一号AbstractThis article introduces the design and execution of auto-searching for track by usage of the reflected infrared sensor on the auto-guided car. The car discern the routs automatically, ．．．．．．.．．．．．．.Keyword: Auto-tracking；Infrared Sensor； Single-chip microcomputer； Robot； Data Collection目录1 绪论 (1)1.1 机器人的运动控制背景 (1)1.2 本设计的应用及意义 (1)1.3 论文主要工作 (1)2 系统总体方案 (2)2.1 系统总体规划 (2)2.2 单片机内部结构及接口描述 (2)2.3 技术指标 (2)2.4 主要芯片的选型 (2)2.4.1 电机驱动芯片的选型 (3)2.4.2 温度传感器芯片的选型 (3)2.5 其他芯片的简介 (3)2.5.1 ATMEL 93C46 (3)2.5.2 LCD1602 (3)2.5.3 74HC540 (3)2.5.4 74HC245 (3)3 硬件设计与实现 (4)3.1 系统运动控制部分设计 (4)3.1.1 电机选型 (4)3.1.2 L298N驱动电机 (4)3.2 寻迹模块设计 (4)3.3 无线电发射接收模块介绍 (4)3.4 测温系统设计 (5)3.5 电源 (5)3.5.1 电源的选型 (5)3.5.2 稳压电路设计 (5)3.5.3 抗干扰设计 (5)4 测试及其控制程序设计 (6)5 总结与展望 (7)参考文献 (8)附录１机器实体照片 (9)致谢 (10)附录１机器实体照片 (10)1 绪论近年来，人类的生产和生活方式发生了巨大的变化，产生这一变化的重要原因就是计算机技术的飞速发展。
第一台计算机诞生至今仅仅几十年的时间，计算机的性能已经大大提高，价格不断的下降，从而使之可以迅速而广泛地应用于人类的生产和生活的各个领域。
然而机器人的发展无疑得益于计算机技术的发展。
．．．．．．1.1 机器人的运动控制背景什么叫机器人？．．．．．．1.2 本设计的应用及意义本文的设计正是一个本着学习、创新和服务人类的思想的机器人设计。
让机器按照自己预定的想法和目的运作，一直是我人生的追求和梦想。
我选择自动化专业，正是要加入自动化这个大家庭，吸收文化不断提高自己，不断的走近自己的梦想。
．．．．．1.3 论文主要工作本论文主要的工作就是通过一个自动寻线小车的软件、硬件和整体结构的设计和实现，．．．．．．。
2 系统总体方案本章围绕系统的总体设计，介绍系统组成框图、主控芯片单片机的内部硬件资源及其接口技术、整个机器人系统所用到的其它IC的介绍。
2.1 系统总体规划整个系统的构成是由两部分组成。
一部分的用于整个机器人系统的运动控制，一部分的机器人体内装载的传感器件，负责检测和采集现场的环境参数。
．．．．．．2.2 单片机内部结构及接口描述．．．．．．．．．．．．，P3口也接收一些控制信号，如表 2-1所示。
表 2-1 各口线的特殊功能和信号名称口线特殊功能信号名称P3.0 RXD 串行输入口P3.1 TXD 串行输出口P3.2 外部中断0输入口P3.3 外部中断1输入口P3.4 T0 定时器0外部输入口P3.5 T1 定时器1外部输入口P3.6 写选通输出口P3.7 读选通输出口．．．．．．2.3 技术指标．．．．．．2.4 主要芯片的选型．．．．．．2.4.1 电机驱动芯片的选型考虑到，本机器人需要的驱动能力比较高，．．．．．．。
．．．．．．，外型如图2-4示。
图2-4 L298N外型2.4.2 温度传感器芯片的选型考虑到．．．．．．。
2.5 其他芯片的简介本设计是．．．．．．。
2.5.1 ATMEL 93C46IC：93c46是储存器件（如图2-6示），负责储存机器人系统中温度采集系统采集到的温度参数。
．．．．．．2.5.2 LCD1602．．．．．．2.5.3 74HC540．．．．．．2.5.4 74HC24574HC245是8总线收发．．．．．．。
．．．．．．3 硬件设计与实现本设计的机器人采用废弃的电脑光驱机盒钢板做为整个硬件体系的骨架，．．．．．．。
3.1 系统运动控制部分设计3.1.1 电机选型．．．．．．3.1.2 L298N驱动电机．．．．．．L298N芯片已在电机驱动芯片的选型一节介绍过，本设计中具体应用电路进行说明，如图3-1示。
．．．．．．3.2 寻迹模块设计．．．．．．3.3 无线电发射接收模块介绍本设计采用辅助模块，无线电发射模块原理图如图3-14示，就是为了达到远程手动控制的目的，由于无线电的设计涉及的学科知识面比较广，调频比较困难。
故此本设计直接应用市场上的成品无线电模块，出于成本的考虑，选用的无线电的有效控制距离是比较短的，但是这个不限制本设计功能的实现，距离的远近用户完全可以根据需要更换模块。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，驱动电流约2mA，与发射器上的四个按键一一对应。
．．．．．．，表3-1中5个输出引脚10、11、12、13、VT的“0”代表低电位OV，1代表高电位5V。
表3-1 接收模块输出电位表续表3-13.4 测温系统设计本设计采用LCD1602作为显示器件，相比数码管显示，显示内容丰富更加丰富、显示方式更为灵活，而且硬件电路得到简化。
LCD1602作为一款非常经典的液晶显示模块，具有良好的性价比，完全符合和满足本设计的要求。
．．．．．．3.5 电源3.5.1 电源的选型由于本系统需要电池供电，我们考虑了如下集中方案为系统供电。
．．．．．．3.5.2 稳压电路设计．．．．．．3.5.3 抗干扰设计由于此单片机控制的运动系统，工作在各种恶劣的环境中，所以抗干扰处理是必不可少的。
．．．．．．4 测试及其控制程序设计．．．．．．5 总结与展望．．．．．．参考文献．．．．．．[12] 高稚允，高岳. 光电检测技术[M]. 北京：国防工业出版社，1995.[13] 金篆芷，王明时. 现代传感技术[M]. 北京：电子工业出版社，1995[14] 罗志增 .简易红外接近觉传感器 [C].全国青年第三届机器人学研讨会论文集 ,1990.[15] Brian W. Kernighan & Dennis M. Ritchie . The C Programming Language (The second Edition). Prentice-Hall , 1988.．．．．．．附录１机器实体照片致谢自从我接触单片机，到现在能够用以单片机为控制核心设计出我的毕业设计——单片机运动控制系统设计。
