机器人硬件电路设计

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1、棗聖良耳武本科学年论文简易人形机器人的设计院系电子信息工程学院自动化系专业名称自动化年级2008级学生姓名张宇哲学号00824058指导教师仲兆楠日期20门年09月摘要木文介绍的人形机器人釆用新华龙公司的C8O51F31O单片机为控制核心，利用舵机完成人形机器人的各种动作。该人形机器人可以完成下蹲、起立、走步,侧移和踢球等动作。舵机均采用单片机C8051F310内部的PCA模块产生的PWM波调节其转向和转角的大小从而实现人形机器人的各种动作。关键字：C8O51F31O舵机PCA模块PWMDesignandRealizationHumanoidRo

2、botBasedonMCUAbstractHumanoidRobotthatisdescribedinthisarticleisusingNcDragonsingle-chipmicrocomputerascontrolcore,usingruddertocompletevariousaction。TheHumanoidRobotcancompletethesquattting,standingup,walking,lateralmovingandkickingactions.RudderiscontrolledbyPWMwavesproduce

3、dbyC8051F310MCUinternalPCAmodule.Thoseactionsisachievedthroughadjustingsteeringandrudderangle.Keywords：C8051F310RudderPCAmodulePWM目录概述3硬件电路设计3一.电源电路3二.单片机电路3三.RS485总线4四.舵机电路4五.PCB制作5软件设计7一.主板程序7二.子板程序22总结27附录28概述木次的设计主题为人形机器人，主要对人形机器人的腿部进行设计与制作。使用新华龙C8051F310单片机作为主控芯片。通过该单片机的

4、PCA模块产生的PWM波來控制舵机的运动。对腿部的控制需要三块电路板，一块主控板，两块从板。主控板主要用来通过485总线向从板发送数据指令，而从板则接收主板的指令来完成相应的控制。舵机的具体动作时依靠从板的控制来实现的。硬件电路设计本次所设计的机器人是由新华龙C8051F310控制，两条人形机械腿由十二个舵机组成由三块电路板控制。且三块电路板由三名组员分别设计完成。其屮一块主控板控制两块从板，通过485总线进行通信，从而实现机械腿的协调动作。我主要负责从板的设计与制作，以下将从板的设计进行说明。一.电源电路电源芯片采用AZ1084和LM1117o

5、其屮AZ1084输入电压为7.2v,输出电压为5v,LM1117输入电压为5v,输岀电压为3.3voF310单片机的工作电压是3.3v,因此需要经过两次降压达到3.3vo为了稳定工作电压，采用IB0505LS来稳定单片机的工作电压。D3「aimVCCD23INOUTGNDOUT4TjD44V(X1rXN之117寸—R15V-+*JC14—二81CCU■r•A10UZTZVCCD17.2\3OUTPUT45V112-+C310841C厂C80.1U4-~1Cl6210)U二.单片机电路单片机及用来调试的接口电路如下：木单片机的晶振为32.768

6、MHZ,但是在后期的测试发现外部晶振输出不稳定，因此采用的是内部晶振。我们所设计的机器人总共有12个舵机，而这款F310最多只能输出5路PWM,因此需要3块板子。•-—•*g—-二^3P,8r■■■■■■or1pv■■■■■■■■:rfCna*ny■r*-q■■2一atAcK-JDKXZ31240JT、・33Mll-3X_2■'1yfri2：5广、厂vz>•X2c0•iP3CC2D»•CiCSlFjlC24PL/:r1s力1TI:r—r--y•口yr041smizia2II

7、I.710111LJ3——L.-■P323

8、2應應飞I&違®&世逢&應584I1甘ounun^■fx4j1le?w・r盒「一吋喀n省BEn亦nn6En6cfrLO^F匚。匚。匚。匚