机器人制作与开发(单片机技术及应用)(第2版)

目 录
第1章 单片机*小系统及其搭建 1
单片机*小系统 1
搭建AT89S52单片机*小系统所需的元件清单 1
任务1．1 AT89S52单片机*小系统的搭建 2
时钟电路的搭建 2
复位电路的搭建 3
下载电路的搭建 4
电源电路的搭建 4
任务1．2 用搭建的*小系统控制两轮机器人运动 5
编写单片机*小系统控制两轮机器人运动的程序 6
扩展阅读 8
单片机的内部结构 8
AT89S52单片机的引脚功能 9
工程素质和技能归纳 11
科学精神的培养 11
第2章 单片机并行I/O端口应用――机器人信息显示 12
任务2．1 控制8个LED闪烁 12
电路设计和搭建 12
控制8个LED闪烁的源程序 13
任务2．2 流水灯控制 14
流水灯的源程序 14
任务2．3 数码管显示 15
LED数码管简介 15
电路设计和搭建 17
共阴数码管显示的源程序 17
任务2．4 字符型液晶显示（LED）模块和广告机器人的制作 18
字符型LCD1602模块简介 19
电路设计和搭建 20
LCD1602模块的源程序 20
扩展阅读 24
LCD1602模块的引脚功能 24
教学板的制作 25
工程素质和技能归纳 25
科学精神的培养 26
第3章 定时器和中断系统――机器人速度测量与控制 27
任务3．1 简易数字编码器的安装和电机转速的测量 27
简易数字编码器介绍 27
简易数字编码器的测速原理 28
简易数字编码器的安装 28
用简易数字编码器进行电机转速的测量 30
任务3．2 用PID控制算法控制小车速度 34
PID控制算法简介 34
PID控制算法的编程实现 36
基于PID控制算法的速度控制 36
任务3．3 简易里程计的设计 43
简易里程计设计原理 43
简易里程计的程序设计 43
扩展阅读 47
T0和T1的工作方式寄存器TMOD 47
T0和T1的控制寄存器TCON 48
T0和T1的计数寄存器TH0、TL0和TH1、TL1 48
T2的T2CON寄存器和T2MOD寄存器 48
T2的T2CON寄存器 49
T2的模式控制寄存器T2MOD 49
捕获方式 50
中断相关知识及中断寄存器介绍 50
3个定时/计数器的初始化与中断函数 52
工程素质和技能归纳 53
科学精神的培养 53
第4章 单片机计时与键盘接口技术――机器人计时 54
任务4．1 用8位八段数码管制作简易秒表 54
8位八段数码管和扩展学习板简介 54
简易秒表的制作与程序设计 59
任务4．2 裁判机器人的制作――测量选手的反应时间 62
裁判机器人的制作要求 62
测量选手反应时间的程序 63
任务4．3 具有简单设置功能的计时机器人制作 65
4×4矩阵键盘简介 65
矩阵键盘电路和数码管电路 66
矩阵键盘编码和扫描程序说明 67
键盘接口程序的实现 69
任务4．4 具有简单设置功能的时钟机器人制作 75
时钟机器人的设计思路 75
时钟机器人的程序实现 76
工程素质和技能归纳 81
科学精神的培养 81
第5章 A/D、D/A转换接口与漫游机器人制作 82
任务5．1 基于红外测距导航的漫游机器人的制作和编程 82
SHARP红外传感器的测量原理 83
A/D转换电路的设计与搭建 83
机器人漫游程序 84
程序说明 86
拓展阅读 88
任务5．2 红外测距云台导航机器人的制作 89
角度舵机 89
角度舵机的安装和电路连接 90
云台导航机器人的完整程序 90
程序说明 93
任务5．3 D/A转换和机器人LED的亮度控制 94
DAC0832的主要引脚功能 94
LM324运算放大器 95
电路的设计与搭接 95
LED亮度控制程序 96
工程素质和技能归纳 97
科学精神的培养 97
第6章 SPI与温湿度检测机器人的制作 98
任务6．1 温湿度传感器与温湿度测量 98
Sensirion温湿度传感器简介 98
Sensirion温湿度传感器的通信接口 100
读取和发送温湿度传感器数据的程序 101
程序说明 105
任务6．2 温湿度检测机器人的制作 106
工程素质和技能归纳 106
科学精神的培养 106
第7章 综合比赛项目――“机器人高铁游中国”比赛 107
任务7．1 采用RFID读卡器读取RFID卡号 108
RFID读卡器介绍 108
RFID读卡器的安装和电路连接 110
RFID读卡器读取RFID标签信息程序 111
任务7．2 利用语音芯片播报景点 116
WT588D语音芯片介绍 116
WT588D语音芯片功能概述 116
WTW500-16语音模块的引脚说明 116
语音芯片三线控制时序及驱动控制程序 118
任务7．3 实现“机器人高铁游中国”比赛任务 119
机器人相关传感器安装 119
“机器人高铁游中国”程序设计 121
工程素质和技能归纳 137
科学精神的培养 137
第8章 综合比赛项目――“机器人智能消防”比赛 138
任务8．1 确定完成比赛所需的传感器和灭火装置 139
任务8．2 确定超声波传感器连接端口和编写测距函数 141
任务8．3 安装火焰传感器和灭火风扇，编写寻找火源和灭火程序 143
任务8．4 “机器人智能消防”程序设计 144
根据超声波测距信息编写导航程序 144
完成灭火主程序的编写 153
工程素质和技能归纳 153
科学精神的培养 153
附录 154
教学机器人基础车体组装步骤 154