基于avr单片机码垛机器人设计

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1、基于AVR单片机码垛机器人设计目录第一章绪论41.1课程设计主要目的与任务41.2课程设计要求41.3课程设计的意义4第二章硬件设计62.1硬件电路的系统概述62.2主芯片72.3多自由度机械手91.认识角度舵机92.零点定义103.姿态调试104.机械手应用125.角度舵机与Atmega328p的接线132.4伺服电机131.认识伺服电机132.伺服电机的调零133.伺服电机与Atmega328p的接线142.5QTI传感器141.认识QTI传感器142.QTI传感器的引脚定义143.QTI传感器的性能参数154.QTI

2、传感器与Atmega328p的接线152.6颜色传感器151.认识TCS230颜色传感器152.TCS230传感器的引脚定义163.TCS230传感器的特点164.TCS230颜色传感器的工作原理165.白平衡176.TCS230颜色传感器与Atmega328p的接线187、TCS230颜色传感器测试182.7超声波传感器191.认识超声波传感器192.超声波传感器的工作原理193.超声波传感器与Atmega328p的接线20第三章软件设计213.1项目的主流程图213.2Arduino语言及它专门定义的函数223.3颜色

3、传感器的检测程序243.4QTI传感器的检测程序253.5超声波传感器的检测程序26附录1实物图27附录2程序1、主程序282、#include"MsTimer2.h"1013、颜色传感器的应用程序1054、QTI传感器的应用1115、机械手的应用程序1126、伺服电机的应用程序1207、QTI传感器的应用程序120第一章绪论1.1课程设计主要目的与任务本课题是基于AVR单片机码垛机器人设计，主要是硬件电路的设计和软件电路的设计。主要的目的就是掌握ATmega328p处理器为核心的Openduino控制板中硬件电路的设计方

4、法；单片机软件程序的编写和调试方法；软件Eclipse、串口调试助手、OpenMachineHand的使用方法。本课题的主要任务就是通过传感器的使用，设计一个智能的搬运机器人。主要的任务是通过各种传感器的使用使得机器人更加智能化。划分为这几个模块：1、能够沿规定的路线或者寻迹直行；2、机械手臂能够抓去物块；3、能够识别出物块的颜色；4、能够测量物块与自身的距离，并作出相应的判断；5、能够把9个色块，搬运到目标区域；搬运完成能回到起始区域。1.2课程设计要求1、掌握ATmega328p处理器为核心的Openduino控制板等

5、硬件电路设计方法。2、熟练掌握单片机软件程序的编写和调试方法。3、掌握软件Eclipse、串口调试助手、OpenMachineHand的使用。1.3课程设计的意义本课程设计是培养学生综合运用所学理论知识、发现问题、提出问题、分析问题、解决实际问题、锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。回顾起此次课程设计，我仍感慨颇多，从选题到定稿，从

6、理论到实践，这几个星期，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢

7、固，比如说不懂一些元器件的使用方法，对单片机汇编语言掌握得不好……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。通过这次单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。第二章硬件设计2.1硬件电路的系统概述相对于智能搬运机器人来说，码垛机器人系统地用到多种传感器来完成码垛色块任务，有更好的稳定性。Openduino控制器的核心是ATmega328p处

8、理器，可以满足系统的复杂性要求。系统中用到的传感器有用来循迹的QTI传感器，用来测距的超声波传感器，用来识别色块颜色的颜色传感器。码垛机器人控制平台的架构如下图所示。图2-1码垛机器人系统架构码垛机器人需要执行循线，测距和抓取色块等动作，循线过程中需要测距，抓取色块后才进行颜色识别，并把物体搬运到目标区