1、單片機課程設計江蘇技術師范學院單片機課程設計寶貝車機器人運動控制編程院 系機械與汽車工程學院 班 級 09 機電1W學生姓名姚露娟學 號 09324106指導教師李尚榮2019年4月14日-1 -單片機課程設計目錄概述 2第一章KeilC 編譯仿真軟件應用 3一、uVision2中編程的基本步驟 31.1 上機調試基本步驟 3第二章課程設計內容及過程 8一、 課程設計題目8二、控制要求 8三、程序編程 8 四、系統調試 14五、燒錄程序14參考文獻15-2 -單片機課程設計概述寶貝車機器人有兩個曲驅動輪、一個萬象支撐輪、平板、主控制板和電池構成。其中兩個驅動輪分別由兩個四伏直流電機獨立驅動，直

2、流電機模塊包含伺服直流電機本體和減速器。由于沒有配備編碼器等轉角測量傳感器，直流電機僅需要兩根電源線即可實現通電控制。由于沒有其它執行器，寶貝車能實現的功能相對較少，主要是依靠兩個輪子實現若干運動動作，如前進、后退、左轉彎和右轉彎等等。該機器人只有兩個驅動輪，不能滿足靜平衡和動平衡要求，故添加一個輔助支撐的萬向輪。平板提供了整個機器人的結構支撐功能，控制板通過四個立柱固定連接于平板上，它提供了電源、電機接口、和程序才下載串口，同時將I/O 口引出，與一塊微型的面包板連接，提供機器人擴展功能的搭建平臺。項目設置目的本項目設計主要涉及寶貝車機器人的運動控制編程，主要包括機器人的向前、向后、左轉、右

3、轉和矩形、圓形的不同控制編程，同時需要掌握一些調節和校正寶貝車機器人巡航路徑的方法，包括是機器人走直線、更精確的轉彎、計算運動距離等技術。通過項目設計，使學生對電機調速與機器人運動之間的關系加深理解，讓學生了解和掌握如和利用C 語言編程來實現機器人各種運動控制。項目實施設備（ 1） 、寶貝車機器人（ 2） 、裝有 Keil C 軟件的計算機及程序下載線（ 3） 、常用工具4） 、若干電子元器件- 3 -單片機課程設計第一章 KeilC 編譯仿真軟件應用一、 uVision2 中編程的基本步驟采用Keil C開發89S52單片機應用程序一般需要以下步驟：（1）、在uVision2集成開發環境中創

4、建一個新項目（Project）,并為該項 目選定合適的單片機型號。（ 2） 、利用 uVision2 的文件編輯器編寫C 語言（或匯編語言）源程序文件，并將文件添加到項目中去。一個項目可以包含多個文件，除源程序文件外，還可以有庫文件或文本文件。（ 3） 、通過 uVision2 的各種選項，配置Cx51 編譯器、 Ax51 宏匯編器、BL51/Lx51連接定位器及Debug調試器的功能。（4）、利用uVision2的構造（Build）功能對項目中的源程序文件進行編譯鏈接，生成絕對目標代碼和可選的HEX 格式的可執行文件，如果出現編譯連接錯誤則返回（2）步，修改源程序中的錯誤后重新構造整個項目。

5、（ 5） 、 將沒有錯誤的絕對目標代碼裝入uVision2 調試器進行仿真調試，調試成功后用編程器將可執行文件寫入到單片機應用系統的程序存儲器或單片機內部的Flash ROM 中。上機調試基本步驟(1)、啟動 Keil uVision2雙擊桌面上的Keil uVision2圖標或者單擊屏幕下的“開始” ，-4 -單片機課程設計在彈出菜單窗口中點擊“程序”,在點擊“Keil uVision2”進入Keil uVision2集成開發環境。(2)、建立項目文件選擇主菜單“ Project工程” 一 " New新建工程”，彈出對話框。將工程文件保存到桌面自己新建的文件夾“第二組”下，在 Ke

6、iluVision2中，一個項目是由包括項目文件(*。uv2文件)、源程序等 在內的多個文件組成，為了便于管理，通常為每個項目建一個單獨的文件夾。CPU器件型(3)、選擇CPU器件項目文件保存完畢后將彈出的窗口用于為新建項目選擇 號為“陶？灘單片機課程設計中自動Project Workspace）創建一個新項目后，在項目管理窗口（和文件組（Source Group1生成一個,默認的目標（Target）、編輯源程序4 （,從打開的編輯界面中文件” -“ New新建” File選擇主菜單“ max.c輸入前面列入的源程序。-6 -單片機課程設計）、將源程序加入到項目中（5菜單項，在彈出的選項卡中選

7、中File 選擇項目管理窗口中的文件組，鼠標右擊則彈出快捷菜單。選擇快捷 菜單中 Group1Source”選項，彈出源文件選擇界面，選 Source Group1的“增加文件到組按鈕，將其添加到新創建的項，單擊 max.cAdd擇保存的源程序文件目中，然后單擊“關閉”按鈕-7 -單片機課程設計6）、設置項目配置選項（連接Ax51宏匯編器、BL51/Lx51編譯器、根據需要配置Cx51 debug定位器以及調試器的各選項，彈出項目配置界面。-8 -單片機課程設計7） 、生成可執行文件（就可以對當前新建項目進行完成項目配置選項的基本設定之后，圖標按鈕，或選Build 整體編譯，單擊項目管理窗口上

8、方工具欄中的- 9 -單片機課程設計擇主菜單“Project工程” 一 b Build構造目標"。uVision2將按所設定 的項目選項，自動完成當前項目中所有源程序模塊文件的編譯連接，并在下方的輸出窗口中顯示編譯鏈接提示信息。如果有編譯錯誤，則雙擊輸出窗口內的提示信息，光標將自動跳到源程序文件的錯誤位置，以便修改；如果沒有編譯鏈接錯誤，則生成絕對目標代碼文件。（ 8） 、仿真運行程序在仿真調試狀態下，選擇主菜單“ Debug” 一 "Go運行到"，啟動用戶程序全速運行，再選擇主菜單“ View視圖” 一 “串行口窗口 #1”至此，已經完成了一個uVision2

9、項目的建立編譯和調試的全過程。-fll-i si rm? - C=十累能tiM 51 f :i npsnsf:ir V-5-rBil?F VTrxl 1. i:l匚同闋第二章課程設計內容及過程一、課程設計題目（一）、寶貝車機器人走正方形編程-10 -單片機課程設計（二）、寶貝車機器人走圓形編程二、控制要求其中正方形編程包括:以地面正方形瓷磚為寶貝車機器人巡航路徑, 使機器人走直線、轉彎、計算運動距離和計算旋轉角度等技術。圓形編程：以直徑為1m的圓為寶貝車機器人巡航路徑。三、課程設計目的通過本項目的設計，是學生對電機調速與機器人運動之間的關系加深理解，讓學生了解和掌握如何利用C 語言編程來實現機

10、器人的各種運動控制。四、程序編程(一)、 寶貝車機器人走正方形編程#include<BoeBot.h>#include<uart.h>void Forward(void)int i;for(i=1;i<=65;i+)P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;- 11 -單片機課程設計delay_nms(20);void Left(void)int i;for(i=1;i<=26;i+)P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(13

11、00);P1_0=0;delay_nms(20);int main(void)int counter;int i;uart_Init();printf(Program Running!n);for(counter=1;counter<=1000;counter+)/FF 始 / 復位信號P1_4=1;delay_nus(1000);- 12 -單片機課程設計P1_4=0;delay_nus(1000);for(int i=1;i<=4;i+)Forward();Left();while(1);(二)、 寶貝車機器人走圓形編程#include<BoeBot.h>#incl

12、ude<uart.h>int counter;int main(void)uart_Init();printf(Program Running!n);for(counter=1;counter<=2000;counter+)開始/復位信號P1_4=1;delay_nus(1000);P1_4=0;delay_nus(1000);for(counter=1;counter<=600;counter+)向前- 13 -單片機課程設計P1_1=1;delay_nus(1650);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1400);P1_0=0;delay_nms(20

13、);while(1);五、系統調試單步跟蹤 所謂單步執行方式，為Step Over單擊按鈕，執行一條語句后程序暫停，如果該語句中包含函數調用，則不進入該函數，故看不得該函數的執行過程，但便于快速觀察程序執行過程。另外一種與單步執行類似的執行方式為跟蹤執行，Step Into,單擊按鈕，程序也執行一條語句暫停，但如果語句中包含函數調用，則會進入包含的函數。 并且在函數中逐句執行。跟蹤調試便于觀察被調用函數的執行過程。斷點調試是在程序一個活多個語句處設置斷點，程序全速執行過程中， 會依次在每個斷點處暫停執行。編程人員可觀察變量、寄存 。器的值是否正確，從中發現源程序的錯誤并加以排除六、燒錄程序- 14 -單片機課程設計七、思考題實際情況是機器人走出來的軌跡并問題：程序設計機器人直線向前， 不是直線，而是有輕微的向左或向右偏移。這是為什 么？電機個體有差異，主要原因有：(1)答：影響運動軌