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1、课程设计任务书（2015级）厦门工程技术学院（学校）应用电子技术专业设计题目跳舞机器人学生姓名连胜伟学号1299151024指导教师李天恩教研室主任谢玉妹系主任谢玉妹起迄日期2014年9月3号到20115年1月13号目录摘要4引言5任务书6第一章我国机器人技术的开展概况7第二章机器人的总体设计解剖1.1资料的收集与阐述71.2机器人工作原理简介1.总体设计剖82.伺服电机的剖析第三章机器人总体设计综述121、2单片1、3主控板局部简1、1设计课题的阐述机的选择介12第四章机器人的总体设计方案与局部简介1、1设计方案131、2各局部功能及原理简介13第五章机器人的原理图设计、仿真及电路板制作1、
2、1机人的原理图设计151、2电源局部16、3稳压电源局部161、5接口电路局部171、6单片机最小系统和ISP在线编程181、9电路板制作18第六章机器人电路板的调试与结论1、1数据的采集电路和处理方法211、2机器人测脉宽程序231、3调试结论31第七章心得体会31附录：1元器件清单322参考文献32摘要设计题目跳舞机器人30年前，比尔盖茨毅然弃学，创立微软，成为个人电脑普及革命的领军人物；30年后的今天，他预言，机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的“导火索”，这场革命必将与个人电脑一样，彻底改变这个时代的生活方式。机器人作为人类20世纪最伟大的创造之一，在短短的几十年内发生了
3、日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和开展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速开展,机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地
4、应用于机器人领域。目前机器人行业的开展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比方协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。关键词：STC15W4K60S4；伺服电机，单片机；机器人。Abstract30yearsago,BillGateresolutelyabandonedschool,foundedMicrosoft,becamealeadingfigureinthepopulariza
5、tionofthepersonalcomputerrevolution;30yearslater,hepredicted,robotisabouttoberepeatedpersonalcomputerrisingroad.LitrobotPopularizationfuse,thisrevolutionwillandpersonalcomputer,completelychangethewayoflifeofthisera.OneofthegreatestinventionrobotashumanbeingsintwentiethCentury,happenedtochangerapidly
6、changesindecades.Inrecentyears,robothasbecomeastrategicgoalofhightechnologyinthefieldofrepresentative.Theappearanceanddevelopmentofrobottechnology,notonlythetraditionalindustrialproductionhasundergoneafundamentalchange,andwillhaveaprofoundimpactonhumansociety.Withtherapiddevelopmentofsocialproductio
7、nandtechnology,theapplicationofroboticshasbeenextended.Explorationfromtheautomaticproductionlinetothemarineresources,andthespaceoperationfield,robotscanbeseeneverywhere.Currentmachinehasenteredpeopleslifeandwork,therobothasbeeninmanyareastoreplacehumanlabor,playsamoreandmoreimportantrole,moreandmore
8、peoplehavecannotdowithoutthehelpofrobot.Robotengineeringisacomplexsubject,itsetstheengineeringmechanics,mechanicalmanufacturing,electronictechnology,scienceandtechnology,automaticcontrolforthewhole.Atpresenttheresearchofrobotshasbeenshowingaprofessionalandsystematic,advancedtechnologyandsomeinformat
9、ionscience,electronicsareincreasinglyusedinthefieldofrobot.Atpresentthedevelopmentofrobotindustryand30yearsagoisverysimilartothecomputerindustry.TDdayinthelineofrobotcarassemblylinebusy,wasthelargecomputerversion.Buttherobotindustryisalsoawidevarietyofnicheproducts,suchasmechanicalarm,assistedthedoc
10、torinperformingthesurgeryoperationinIraqandAfghanistan,inchargeofreconnaissancerobotoutroadsidebombsandhouseholdrobotforcleaningfloors,therearealotofreferenceperson,dog,dinosaurlikemanufacturingrobottoy.Keywords:STC15W4K60S4;servomotor,singlechipmicrocomputer;robot.引言舞蹈机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少
11、年的喜爱。我们的毕业设计开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过很屡次的失败，也感受到了无比的乐趣。基于前几届本课题设计的缺陷和缺乏之处本文提出了采用STC单片机STCI5W4K48S4的跳舞机器人的设计方案。方案以单片机作为系统的控制核心，详细介绍了通过STCl5W4K48S4单片机来控制机器人，实现跳舞的功能。并且整个系统具有电路简明、应用方便、性价比高等特性。任务书毕业设计课题为：遥控唱歌跳舞机器人的探索实验。主要任务内容有以下几点：1、收集相关机器人的资料及机器人相关工作原理的。2、阅读相关单片机的书籍，丰富自己的编程知识。3、对已有的机器人进行了解和解剖。4、解剖机器人的结构组成。5、
12、解剖机器人的各局部相关原理。7、根据解剖的结构设计出自己的主板。8、将自己设计的主板放入机器人看看是否能够驱动机器人做出表演。9、写出这次探索实验的论文。10、写出这次探索的心得体会。11、附录相关程序及元器件清单。第一章我国机器人技术开展概况在我国开展机器人技术起步于上个世纪70年代末，但是，机器人技术的开展引起我国科技界的高度重视。许多工程已被列入“863”、“八五”、“九五”科技开展方案中。被列入国家重点工程的“机器人示范工程”已由中国科学院沈阳自动化所完成，于1990年通过国家验收后向全国开放。他们已研制出多种型号的工业机器人、水下机器人、移动机器人等，己成为我国机器人研究、开发及国内
13、外机器人技术交流的基地。另外,我解徐敬如药姊技法恸滨!业仔上帧大学、清华大学等在步行机器人、移动机器人等前沿领域的研究取得了可喜的成绩。国防科技大学在1990年成功研制出我国第一台两足步行机器人的根底上，经过十年攻关，于2000年12月29日研制成了我国第一台类人机器人“先行者”，实现了机器人技术的重大突破。哈尔滨工业大学成功研制壁面清洗爬壁机器人，可以用于瓷砖壁面和玻璃壁面的清洗作业。现在我国已经拥有700多家机器人用户，3500多台机器人（不包括台湾的6000余台）,这标志着我国的机器人工业前进了一大步，正在朝机器人工业大国迈进。第二章机器人的总体设i十解剖J资料的收集与阐述此次毕业设计，
14、单片机跳舞机器人课题小组有11人，我们利用课余时间收集相关机器人的开展史以及如何利用单片机作为微处理器控制机器人的相关实例。因为我们这次的毕业设计是建立在现有机器人之上将其主控局部换成我们熟悉的单片机来控制的一个课题，所以我们就得先找到一款符合，并且适合我们的一款机器人来进行我们要的设计。于是我们利用上一届所买的机器人，进行设计和制作。这款机器人（如图D这款机器人用遥控器直接控制的模式，组合操纵杆，按钮，可步行，胳膊动作，练武及日常的精彩动作及表情表演。有声音识别功能，“前进”、后遐、“你好”等简单的10句短语，象是与朋友聊天一样，他/她就会做出相应的动作表演了！重量约350克，电源使用三洋S
15、ANYoENEL00PAAA充电式银氢电池（3节）控制方式为红外线控制，伺服器马达有17个，分别为左右脚个5个，左右手各3个，头部1个，最大可动角度220度，使用金属齿轮，内置离合器遥控器高86MM宽100MM厚40MM,装有液晶显示屏：16*32dot,照嫩通道开关A-B,可以同时控制两台。通过对这款机器人的了解我们一致觉得这款机器人很符合我们的设计要求，并能够实现我们想要的设计效果。机器人工作原理简介1、总体结构的剖析我们对这款机器人做了一个解剖，解剖主要是把这个机器人拆了，并且把其中的一些我们需要的数据进行一些测量在对这些数据进行分析，据我们所了解和掌握的数据说明这款机器人是一个没有传感器的机器人，这使得我们在对其进行改换单片机来控制这一方案变得电路的设计会简单起来。下面我用一个框图(如图2)把这款机器人的总体结构做一个比拟形象的论述。器人(主板)总体结构框图从上图我们可以很清晰的看出机器人的总体结构。这样就能够比拟清晰的了解到这款机器人的总体工作原理。(1)电源电源是由电池(3节，4.5V)供电的；从图上很容易看得出来机器人电源是有两路电源的。一路是直接由电池供电的VCC,另一路是由主板电路将进来的主电源稳压成3.3V的供电电路。(2)CPU局部主要的控制，通过内部的程序来产生相
