履带机器人使用说明书.doc

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1、=履带机器人使用说明书基于履带机器人V1.0工程部北京汉库机器人技术有限公司目录一、 机器人的组装31.1. 组装工具31.2. 机器人零部件31.3. 装配步骤3二、 接线说明8三、 STC控制板简介10四、 开发软件介绍114.1. KEIL C114.2. STC_ISP_V3.512五、 语言程序架构解析145.1. C语言嵌入汇编145.2. 汇编语言被嵌入的说明145.3. KEIL C下的具体操作步骤14六、 遇到的问题及解决方法19一、 机器人的组装1.1. 组装工具工具：尖嘴钳、十字螺丝刀等。1.2. 机器人零部件装配履带车所需要的连接紧固件及车体零部件：车体、10mm六棱铜

2、柱、20mm六棱铜柱、电路控制板、驱动板、亚克力板、M3X8mm螺丝、M3X6mm螺丝。1.3. 装配步骤1) 首先取出大的亚克力板分别与20mm、10mm六棱铜柱相连接，其中用M3X6mm、螺丝紧固，如下图所示：为了方便清楚看到装配的过程我这里进行分解了，图1为螺钉还未旋进紧固2) 图2为螺钉旋进去的过程如下图所示3) 这一步就是将刚装好的亚克力板与机体连接起来，用到M3X8mm的螺钉4个，如图所示：4) 安装紧固完成5) 控制板的安装这里用到M3X6的圆头螺丝6) 安装完成7) 驱动板的安装，这里同样用到M3X6的圆头螺丝8) 安装完成到这里履带车就装配完毕了。二、 接线说明1、 车体划分

3、如下图，图口已标出车头，左右轮，左右电机的划分2、 主控板电机控制信号接口由于车体采用的是直流电机，所以我们需要一个直流电机驱动板，主控输出控制信号给驱动板即可，接线如下图3、 驱动板简介驱动板电源与控制板电源直间相连4、 驱动板电源及电机接线如下图三、 STC控制板简介除了机器人机体本身以外，还有很重要的一个部分就是机器人的控制器系统。汉库生产的控制板具有很好的操作性。在国内，大学里教授最为广泛的单片机应该就是MCS-51。我们的控制板采用增强型51单片机，指令周期大大缩减，运行效率大大提高。这样做是为了我们的机器人能够作出更加完美的动作，或者加入一些新型的传感器，使机器人“感知”这个世界。

4、控制板的俯视图如下图所示：此块控制板设计合理，操作十分简单。简单的操作就可以给芯片编程，而无需插拔芯片。我们为用户开发的C语言和汇编语言底层程序，并做成子函数或者子程序。经过简单了解之后。我们就可以编制自己的程序，感受机器人带给我们的乐趣了。电源接口电源指示灯电源开关ISP下载接口串口下载接口+5VGND51复位键AVR复位键P1口P3口P3-7.4VAVR复位51复位P3-5V12M晶振11M晶振P2-7.4VP2-5VP0-7.4VP0-5VP1-7.4VP1-5VP0口P2口MCU注：1、J2、J3、J6、J7为电压选择接口，根据需要短路相应的排针以获得对应的供电电压；2、J4为复位选择

5、接口，根据单片机的使用情况短路相应的排针以获得对应的复位电路；3、J5为晶振选择接口，根据所需要的时钟频率短路相应的排针以获得对应的时钟电路。4、电池的正负一定要看好，一般情况下，红色线是正极，黑色线是负极（GND）。5、串口线应选择屏蔽良好的型号。串口线的质量有可能会影响编程成功率。这对调试程序来说，是非常重要的。四、 开发软件介绍STC单片机是基于51控制核的高速单片机。对于程序的编译和链接，我们可以使用KEIL C 帮助完成。在对芯片进行编程时，我们使用STC公司提供的烧录软件STC_ISP_V3.5。4.1. KEIL C我们使用的单片机是STC12C5A60S2，是51的内核。指令周

6、期都优大幅度的缩减，运行速度自然提高。由于我们使用的是51内核，所以我们可以使用支持C51的开发软件帮助编辑程序和编译链接程序。KEIL C就是这样一款软件。KEIL C的软件界面如下：功能菜单系统信息区编辑区项目文件列表图4-1在项目中我们可以建立自己的工程，根据工程添加编辑程序文件。最终使用“完全编译”功能完成编译。在烧录单片机之前还应该生成对应的“.HEX”INTEL 二进制文件。有了这个文件，我们才能使用STC提供的软件进行烧写单片机的操作。4.2. STC_ISP_V3.5STC _ISP_V3.5是由STC开发的程序烧写测试综合软件。它可以通过普通的串口（COM）烧写单片机的程序。

7、软件运行稳定。操作相对方便。软件的操作界面如下：图4-2下面给出操作的具体步骤：1. 选择芯片类型；2. 选择要烧写的HEX文件；3. 设置串行端口和波特率，这里要注意端口号，波特率的选择比较任意一般为38400；4. 选择外部晶振；与下载无关；清FLASH区；123455. 点击下载按钮后，打开单片机供电电源。在上电后单片机会自动进入编程状态。通过提示可以判断是否下载完成。图4-3注意：1. 在选择芯片时一定要看清型号，很容易选错。2. 应选择外部晶振，如果选择内部晶振，单片可以工作，但是舵机的控制会出现问题。3. 一定要先点编程按钮，然后在开控制板上的电源，要不下载不会成功。五、 语言程序

8、架构解析5.1. C语言嵌入汇编由于机器人要求一个很准的时钟，并通过这个时钟做准确的延时，所以我们需要使用51的汇编语言帮助。但是在一些处理不严格的地方，我们可以C语言的模块化编程方法帮助完成。在这里我们使用了C语言嵌入汇编的技术。按文件分类，我们一共有两个文件：一个是ASM文件，还有一个是C的文件。他们需要包含在一个工程文件中才能编译通过。5.2. 汇编语言被嵌入的说明在次机器人程序中，由于部分是使用的汇编语言编写，为了清晰和直观。我们将汇编程序单独摘出来做成 “.asm”的文件，在工程中，我们应该将文件关联到工程目录下，一旦关联，C程序就可以调用汇编子函数了。我们采用模块化编程方法，在调用

9、汇编程序时也是按照子函数的方式直接调用的。使用十分方便。5.3. KEIL C下的具体操作步骤5.3.1 在KEIL C下建立工程（project） 在“project”菜单下选择“New project”，这时会有对话框询问你将工程保存在什么目录下，并询问工程名称，这个名称将使系统相关的文件都已这个名字为开头，包括我们将要用到HEX文件。如图所示：图5-15.3.2 选择开发芯片类型在设置好文件名和目录以后，系统会询问你所使用的芯片类型。我们这里只使用标准的AT89S52即可。下图是我们的选择。点击“确定”完成工程向导。图5-25.3.3 添加程序文件到工程将制作好的C程序和汇编文件（必须以

10、“.C”“.ASM”为后缀文件名）加入到新的工程中去。我们可以在下图中的对应位置，点击右键并左键点击对应选项添加文件。这里需要说明一下，如果添加的文件只有C程序而没有添加汇编文件。则在编译的时候会出错。图5-35.3.4 设置工程属性每个工程的要求不一样，在KEIL C中为这些属性做了一个属性选项。我们可以设置好工程属性以方便开发。首先在“project”菜单下选择“options for Filexxxxx”。如下图所示：图5-4之后就会弹出工程属性对话框，在第三个“Output”选项卡下，将生成HEX文件的选项打上对勾，如下图所示：图5-5点击确定完成工程属性的调整，这样我们在之后生成的过

11、程中就会生成HEX文件。对于下面的烧录软件来说，需要的就是HEX文件。我们可以选择完全编译，然后看看是否生成了HEX文件。如下图所示：图5-6这样我们就可以使用工程中的HEX文件通过STC _ISP_V3.5烧录软件烧录STC12C5A60S2了。六、 遇到的问题及解决方法1问： 如何判断单片机已经坏了？ 答： 有几种情况可以断定单片机已经坏了： 单片机在任何编程器上，都不能编程，并会提示芯片错误之类的警告信息。 单片机本身已经被“烧”的“面目全非”的时候。 单片机在正确连接晶振、复位、ROM选择、电源后，仍不能操作此芯片。 这里只是举了一些例子，单片机烧坏的可能性多种多样，当我们在判断一颗芯

12、片坏调之前，一定要用一颗好的芯片做同样的操作，看看是不是自己的操作存在问题。芯片工作正常，才敢断定芯片已坏。有时候单片机本身没有问题，而是在焊接或者电路板上存在问题没有发现罢了。2.问：我想知道串口和串口线的好坏，应该如何做？ 答：你可以下载一个串口调试软件，然后根据手头上的工具选择测试方式： 有示波器：这是最真实的测试方式，我们用示波器的探头测试串口的2号、3号管脚（对地，也就是5号管脚，这里说的是标准的9针串口的定义），在电脑上打开串口调试软件，向外面发数据，示波器能看到波形就认为发送是好的，但是串口接收数据无法测试。一般来说，如果发是好的，收也是好的。 电脑上有两个串口：将串口线（2、3

13、线已经交叉）接到电脑的两个串口上，然后使用两个同样的软件设置好串口后，做收发实验，应该会在接收窗口看到发送的数据，这说明了串口和线都是好的。（注意串口号的正确选择） 电脑上只有一个串口：这时就需要两台电脑来完成测试了，方法与类似。这里面要注意软件设置的问题，波特率、停止位数、奇偶校验等信息都要设置相同，端口号也要正确选择后才有可能成功测试串口。3问：KEIL软件因为什么原因,会通不过编译？答：有些书写格式和内容会影响到编译和连接（LINK），在使用时注意使用的关键字和标号，使用不正确会通不过编译。例如我们在程序结尾写：“EEND: END”的结束汇编指令时，就有可能通不过编译。我们将“EEND：”删掉就可以通过编译。在编程时，应该慢慢的收集一些造成编译通不过的原因，为日后编程提供方便。总结经验教训并记录，与学习新的知识同样重要！还有一些问题是KEIL软件版本引起来的，有些版本没有经过破解，不能编译过大的文件，会提示你的程序超过了多少字节。这些问题可以通过下载破解软件来解决。还有一点需要注意，在写函数的时候，我们应该在函数开始就定义变量。如果不这样做就编译不通过。这并不是C语言的标准。需要特别留心。可能是KEIL C 特意制作的吧。记住一句顺口溜：函数开始就定义！