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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date机电一体化与过程控制课程设计指导书机电一体化与过程控制课程设计指导书机电一体化与过程控制课程设计指导书曹艳明 华南农业大学工程学院农业工程系2009年课程设计内容第一部分 问题的引出第二部分 问题的分析与对策第三部分 系统硬件的选择第四部分 系统的软件设计与信号的分析第五部分 系统整体的正常运转过程第六部分 参考文献0、 序言农业工程技术装备使农业生产的效率、土地的生
2、产率得到了很大提高，生产成本大幅度降低、用工减少等，但装备本身还存在着以下缺点：1）机械设备本身固有的局限性 ；2）机械设备的适应性差 ；3）自动化程度低 ；4）部分作业并不十分切合农艺要求 ；5）传统机具无法使特殊作业机械化 自20世纪90年代以来，信息技术、传感技术、电子技术和自动化和化智能技术在农业上应用日益广泛。光、机、电一体化是国家确立的高科技，过程控制作为其重要组成部分正在蓬勃发展。在未来农业生产中，过程控制技术将为实现各种最优经济指标、提高劳动生产率、土地生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境、提高经济效益和社会效益以及农产品的附加值和提高农业生产的机械化程度等方面起到巨大的作
3、用。农业工程指服务与大农业生产过程的机械化、自动化、设施、生物环境、农产品加工、水土保持、农业的系统等工程。从系统的角度看，是一个集环境生物机械过程控制人而成的大系统，涉及的因素多而不确定，结构关系复杂。机电一体化及过程控制是使农业生产中的机器、装置、设备按照人的设想或者农业生产过程、生物过程所要求的条件自动完成作业。包含在农业生产过程、生物过程的机械化和自动化工程之中1、机电一体化与过程控制发展概述机电一体化与过程控制发展的第一个阶段在20世纪50年代前后。主要特点：1）检测控制普遍采用基地式仪表和部分单元组合式仪表2）控制结构大多是单输入，单输出系统3）被控参数是温度、压力、流量和液位四种
4、4）目的是保持参数的稳定5）控制理论主要是经典反馈控制理论机电一体化与过程控制发展的第二个阶段在20世纪60年代前后 。主要特点：1）开始大量采用气动和电动单元组合仪表 2）计算机控制系统开始应用于过程控制领域，实现了数字控制（DDC）与设定值控制（SPC） 3）相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统 4）过程控制由单变量系统转向多变量系统控制5）控制理论在采用经典理论的同时，应用在线性代数基础上发展起来的现代控制理论发展的第三个阶段在20世纪70年代前后。主要特点：1）过程控制发展现代控制的新时代 计算机时代 2）工艺过程集中控制，利用计算机进行综合控制80年代以后，过程出现了飞跃式的发展1
5、）现代控制理论从本质上解决了一般多变量系统的控制问题2）过程控制结构从包括手动控制的分散局部控制站改变为具有高度自动化的集中、远程控制中心3）柔性化、分散化和集成化的综合自动化系统，已被应用于实际的过程控制2、现阶段农业工程中的机电一体化控制1）在自动化技术、信息技术、计算机控制和生产工艺技术的基础上，通过信息集成，把控制、优化、调度、管理、经营决策融为一体，实现与环境实现良好的操作，能适应大惯量、时变过程、总体最优，高效益、高柔性的农业工程过程控制系统 。2）发展的方向将是走向智能化 系统的组成和分类 过程控制系统通常是指生产过程中控制系统的被控量，如温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度
6、等这样一些过程变量系统稻谷循环式缓苏干燥机干燥机控制系统安全措施干燥机控制系统干燥机控制系统装备技术示意图3计算机控制系统过程控制系统由测量元件、变送器、调节器、调节阀和被控过程构成。把测量元件、变送器、调节器等统称为检测控制仪表，那么，过程控制系统就由被控过程和检测控制仪表两部分构成 n 按被控参数的名称来分，有温度、压力、流量、转速、位置、成分等控制系统n 按控制系统的功能来分，有比值、均匀、分程和选择性控制系统n 按调节器的控制的规律来分，有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制系统n 按被控量的多少来分，有单变量和多变量控制系统n 按采用常规仪表和计算机来分，有仪表过程控制系统和计
7、算机过程控制系统等最基本的分类方法是按过程控制系统的结构特点和给定的定值信号特点进行分类按过程控制系统的结构特点分类 ：反馈控制系统 ；前馈控制系统；前馈反馈控制系统（复合控制系统） 按过程控制系统的结构特点分类 ：定值控制系统 ；程序控制系统；随动控制系统 n 反馈控制系统是根据系统被控量的偏差进行工作的，偏差值是过程控制的依据，控制的目标是要消除或减小偏差。n前馈控制系统以不变性原理为理论基础，直接根据扰动量大小进行工作，扰动是控制的依据。所以，可及时克服扰动对被控量的影响。前馈控制是一种开环控制（没有控制量的反馈 ），不能检测过程控制的精度，所以，一般不能单独应用。前馈反馈控制系统针对主
8、要扰动，采用开环前馈控制及时迅速地克服其对被控参数的影响。对于次要扰动，利用反馈控制于以克服。控制系统在稳态时能准确地把被控量控制在给定值上，大大提高了控制的质量。4传感器发展及研究技术动向现代信息技术的三大基础1）信息的采集技术，即传感器技术 构成信息技术系统的“感官”2）信息传输技术，即通讯技术 构成信息技术系统的“神经” 3）信息处理技术即计算机技术 构成信息技术系统 “大脑”过程控制的基本器件1）敏感元件：能够灵敏地感受被测变量并作出响应的元件. 要求对所测变量的响应足够灵敏，同时不受或少受环境因素的影响 。2）传感器：对被测变量敏感，而且能把被测变量的响应传出的器件（多以电量输出）3
9、）变送器： 能输出标准信号的传感器称为变送器4）转换器：与输出为非标准信号的传感器、特定的仪器或装置配套，把非标准信号变成标准信号.传感器的分类一般的分类方法有下列五种：1） 按测定对象分类，2） 按测定方法分类，3） 按测定量表征的现象分类，4） 按传感器材料分类，5） 按应用的领域分类。按测定对象分类光传感器、放射线传感器、应变及压力传感器、机械量传感器、电量和磁力传感器、音波和超音波传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、离子传感器、射线传感器、分析传感器、仿生传感器、速度传感器、加速度传感器、流量传感器、流速传感器、真空度传感器、振动传感器。 按测定方法分类：力学传感器，电磁传感器
10、，光学传感器，电化传感器，微生物传感器按测定方法分类:物理传感器,化学传感器,生物传感器按传感器材料分类:半导体传感器,金属传感器,陶瓷传感器,合材料传感器,分子传感器生物传感器,微生物传感器 按应用的领域分类:家用传感器,医疗传感器,防范防火传感器, 汽车、交通传感器,办公传感器,工程传感器 农业工程人才是为农业和农村服务的，其基本任务是：研究、设计和管理农用机械、电器设备和建筑，解决农业生产和加工工艺、农业生态保护和农业环境保护、农业自然资源的开发和利用中的工程问题和相应的过程控制问题，解决农业及农村发展和其他生命系统有关的工程问题 .农业工程师不是万能的工程师，实现控制的目标需要农业工程
11、师与农学家，机械工程师、电气工程师，土木工程师、化学工程师、物理学家、化学家、生物学家等结合.了解理论和技术的发展过程，即要了解过去，能遇见未来，紧扣学科进展，掌握现代技术的前沿 了解基础研究进展，有什么样的基础，开展什么样的应用基础研究，有什么样的应用基础成果，开发相应水平的技术产品，跨越基础和应用基础研究，所搞的一切控制最终都是徒劳的 。农业工程过程控制技术、自动化技术和智能化技术相互补充、相互促进，与生物技术一起，将把农业这一最古老的产业带入一个全新的阶段。机电一体化与过程控制课程设计 题 目：机器昆虫步行机构之自动控制部分姓 名：东学 号：200350126专 业：农业机械化及其自动化
12、指导教师：曹艳明时 间：2005年6月13日25日第一部分 问题的引出机械昆虫步行机构，参加过2004年全国机械创新设计大赛，获得了全国三等奖的优异成绩，为学校带来了莫大的荣誉，得到专家、老师和同学们的赞赏。但机器在取得了机构上的突破（利用静液压技术）的同时却还存在了相当多的不足。特别是，原先的机器是由单纯的无线电控制技术来控制机器的前进和转向的，这使得机器在步行到较远距离处，或当控制人员视力受到障碍物阻挡的时候，对机器控制准确度会由于视觉误差而严重下降，从而无法控制机器沿正确路径前进，甚至撞上障碍物，使机器机体严重受损。因此，解决这个问题是我们现在必须考虑，且重视的问题。第二部分 问题的分析
13、与对策对上述的问题，经过请教老师、查阅相关书籍和电子软件的辅助，我们找到了解决方法。即在机器原有的无线电控制系统的基础上，安装智能化自动控制系统，使得机器在一定程度上有了更好的控制性和保护性。采用双控制系统（无线电控制系统和逻辑电路自动控制系统），可很好的解决碰到的问题。当机器在不远的地方或视力范围之内，使用无线电控制系统，由人工对机器进行控制；当机器在较远处或视力范围之外时，通过电路切换，转变为自动控制系统，由制动控制系统判断障碍物的方位，从而通过控制继电器的闭合和断开，进行及时的转向，避开障碍物。这样即保证了机器的工作安全性，同时使得机器控制更加灵便，适应的工作环境更加广泛，从而也使机器由
14、原来的机械液压成品，提升为机电液一体化的成品。第三部分 系统硬件的选择机器的控制部分，由遥控控制和传感控制来实现，它是由遥控发射器、遥控接收器、传感器、信息处理中心（4个IC 74LS138、4069、4081、4077和继电器组）、转向灯组成。第四部分 系统的软件设计与信号的分析当机器采用自动控制系统进行工作时，机器的传感器负责采集外部行走环境的情况，将信息传输到控制电路的控制芯片组上，控制芯片组通过输入端口，对采集到的信息进行判断，从而确定工作控制信息，由输出端口将信息传输到继电器控制元件组，从而使得继电器按一定规则进行接通或断开，进而控制机械、液压和动力部分的状态。这一工作过程其实就是机
15、电一体化产品的一个典型控制过程，是通过电流在控制电路中的变化，控制机器的工作过程。由于最终机械、液压和动力源的所有执行动作，都是根据传感器从外部工作环境获得的信息，从而进行工作，所以机器的工作过程是稳定的、可靠的。第五部分 系统整体的正常运转过程继电器组由7个继电器组成，三个是控制电动机和左右转向，四个是控制传感器控制与遥控控制之间的转换。具体的安排如下：控制电动机和左右转向的三个继电器编号为，继电器A对应电动机，继电器B对应右边的电磁伐和左转向灯，继电器C对应左边的电磁伐和右转向灯。控制传感器控制与遥控控制之间的转换的四个继电器编号为a、b、c、d。传感器由4个E3JK-DS30M1光电开关
16、组成，编号为1、2、3、4（1是用于探测左边障碍物，2、3用于探测前方障碍物，4用于探测右边障碍物）电路原理图和各实物图如下A 信息处理的原理图adcdCB 实物图左转弯右转弯电机启动/关闭 遥控与传感器控制转换 图3.8 遥控发射器转向灯4321 转向灯及传感器各元器件的工作情况如下：通过遥控器上的D按钮控制d继电器的断、开，从而实现传感器控制与遥控控制之间的转换。在遥控控制状态下（传感器失效）电路板上的红色指示灯亮，遥控器A、B、C按钮分别控制继电器a、b、c，继电器a、b、c再通过4077分别控制继电器A、B、C，从而控制机构的动作；在传感器控制状态下，传感器的探测范围是50cm60cm
17、，遇到低于15cm的障碍物不作出反应，机械能直接跨过去（见下图）。当传感器探到高于15cm的障碍物时将输出一个低电平，通过74LS138译码后，输出信号控制继电器A、B、C。具体控制如下表： 探测障碍物动作情况遇到障碍物继电器工作机构动作前B向右右C向左左B向右前、右C向左前、左B向右左、右无直走前、左、右A机构停止工作第六部分 参考文献秦曾煌. 1999. 电工学. 高等教育出版社. P336352电路设计软件ewb512等机电一体化课程设计 题 目：Mecanum轮式全方位机器人单片机控制系统姓 名：学 号：200106专 业：农业机械化及其自动化（机电一体化方向）指导教师：曹艳明时 间：
18、2006年11月13日25日 前言：轮式移动机构在移动机器人中得到了广泛的应用。全方位轮移动机构具有一般的轮式移动机构无法取代的独特特性,对于研究移动机器人的自由行走具有重要意义。目前已有的全方位移动机构种类较多,该文通过阐述麦克纳姆轮全方位移动机构的结构和原理，设计出基于AT89C51芯片控制其运动的单片机系统，为进一步的研究工作打下了很好的基础。关键词：全方位轮；麦克纳姆轮；单片机；电机控制第一部分 问题的引出 移动机器人是机器人家族中的一个重要分支,也是进一步扩展机器人应用领域的重要研究方向。对移动机器人运动控制的研究,一直得到学者们的普遍关注。移动机器人狭义上指的是地面可移动机器人,能
19、在工作环境内移动和执行服务功能是移动服务机器人的两大特点。移动机构是组成移动机器人的重要部分,它是保证机器人实现功能要求的关键,其设计的成功与否将直接影响机器人系统的性能。目前,移动机构开发的种类已相当繁多,仅就平面移动而言,移动机构就有车轮式、履带式、腿足式等形式。各种移动机构可谓各有千秋,适应了各种工作环境的不同要求,但车轮式移动机构显得尤其突出。它的优点很多：能高速稳定地移动、能源利用率高、机构简单、控制方便、能借鉴日益完善的汽车技术和经验等等,它的缺点是移动场所限于平面。但是,目前机器人工作的场所几乎都是人工建造的平地,并且即使有台阶,只要以车轮式移动机构为基础再附加几个自由度便不难解
20、决。因而,轮式移动机构在机器人技术中得到广泛应用。轮式移动机构的类型很多,对于一般的轮式移动机构,都不可能进行任意的定位和定向,而全方位移动机构则可以利用车轮所具有的定位和定向功能,实现平面上的自由运动。由于全方位轮移动机构具有一般的轮式移动机构无法取代的独特特性,因而成为机器人移动机构的发展趋势。本文着重对麦克纳姆全方位轮机构作一些探讨。1.全方位移动机构简介在移动机器人应用中,平面内需要三个坐标值来确定唯一状态:其中两个坐标用于确定机器人位置(X,Y),另外一个用于确定机器人的方向(H)。全方位移动是指移动机构在二维平面上从当前位置向任意方向运动的能力。目前我们所见到的绝大多数的轮式移动机
21、构都不是全方位的。具有全方位运动能力的移动机构能够实现完美的运动性能,即能够在当前位置沿着任意方向的路径移动。它比非全方位机构有着明显的优势,例如,全方位移动机构由于其零回转半径的特点,可以在拥挤或狭窄的场所内使车体灵活自如地穿行,在诸如仓库走廊室内可使运载小车实现任意方向的移动。另外,全方位移动机构还可以对自己所处位置进行细微调整,实现精确定位和高精度轨迹跟踪等。当前全方位移动机构主要有三种形式：全轮转向式全方位移动机构、正交轮和麦克纳姆轮。其中,麦克纳姆轮(Mecanum)是其中做得较为成功、技术较为成熟的一种全方位轮,见图1所示。此轮为瑞典Mecanum公司的专利。通过将多个(通常是三个
22、或四个)轮以一定的方式组合,可使移动机构具备全方位移动功能。美国卡内基梅隆大学的Muir、Neuman等人研制出的一台四轮的全方位移动机器人URANUS,该机器人可灵活地在地面上自主运动。2.全方位轮机构运动原理图2所示为Mecanum轮的原理结构,其外形像一个斜齿轮,轮齿是能够转动的鼓形滚子,滚子的轴线与轮的轴线成45度。滚子有两个自由度,在绕自身转动的同时又能绕车轴转动。这使得轮体本身也具备了两个自由度：绕轮轴的转动和沿滚子轴线垂线方向的平动。这样,驱动轮在一个方向上具有主动驱动能力的同时,另外一个方向也具有自由移动(被动移动)的运动特性。轮子的圆周不是由普通的轮胎组成,而是分布了许多小滚
23、子,这些滚子的轴线与轮子的圆周相切,并且滚子能自由旋转。当电机驱动车轮旋转时,车轮以普通方式沿着垂直于驱动轴的方向前进,同时车轮周边的滚子沿着其各自的轴线自由旋转 N个这种车轮适当地组合就可能构成在平面上具有三个自由度(X方向平动、Y方向平动、绕中心垂轴的转动)的全方位移动机构。下图所示为采用四个全方位轮的移动机构的车轮组合情况,轮中的小斜线表示触地滚子的轴线方向,分左旋和右旋两种。每个全方位轮都通过减速器由一台直流电机独立驱动,四个轮子最后的合成速度就是机器人的移动速度和方向。通过四个全方位轮转速的适当组合,可以实现机器人在平面上三自由度的全方位移动。若使用普通车轮,在此情况下,这种组合只能
24、实现前后的运动,若要转向,则需要加装转向辅助轮作为其从动轮。但对于全方位轮来说,其特点就是能产生一个相对于轮体的轴向分力,通过调整各个轮子的转向和转速,形成一个与地面固定坐标系成一定角度的合力,从而实现了整个轮系的全方位运动。对于上图所示的四个全方位轮的安装形式,沿X、Y方向移动时,四个车轮转向及转速是相同的;当沿Y、Y方向移动时,同侧两轮相向而动,且四个车轮的转速相同。其它形式的运动,四个车轮根据运动模型中的转换矩阵来求得各个全方位轮的转向及转速。由四个麦克纳姆轮全方位轮组成的万向移动机构,运转灵活,控制方便,若在轮体上追加传感器,再控制好转速和转向,就可能实现精确定位和轨迹跟踪,应用前景很
25、广阔。对于像导游机器人、导购机器人、清扫机器人、电动轮椅等需要在拥挤空间里工作的情况下,采用全方位轮机构是一种较好的选择。第二部分 问题的分析与对策本机器人需要通过分别控制四个轮上的四台电机的不同状态来使轮上产生不同方向的推动力，从而使机器人向不同方向运动，每台电动机有“正转”、“反转”、“停转”三种状态，如果用纯电气控制会非常繁琐，故我的想法是用单片机来控制，两个输出口通过光电耦合器控制一个电机，每个输出口输出“0”或1”两种电平值，分别是电机接上正负电压从而正转或者反转，就可以很方便的控制整个机器人的动作。输出口输出的电平值可以通过软件编程实现，使得控制难度和接线复杂度大大降低。下表为机器
26、人在不同状态时各电动机的转向：前进后退向左向右左上右上左下右下顺时针逆时针电机1电机2电机3电机4注：“”代表正转，“”代表反转，“”代表停止下表为机器人在不同状态时P0口各位输出的电平值：前进后退向左向右左上右上左下右下顺时针逆时针P0.01010100001P0.10101000110P0.21010100000P0.30101000100P0.41001010010P0.50110001001P0.61001010000P0.70110001000第三部分 系统硬件的选择由于只需要一个能读取键盘状态的8位输入端口和一个8位输出的端口，故用AT89C51单片机（有P03四路共32位I/O端
27、口）即可实现，外围电路包括一个34矩阵键盘、八个光电耦合器、四台小型直流电动机（直接驱动各个轮）、电源（5V、12V、12V）。具体电路图详见下页。第四部分 系统的软件设计整体思路：主程序是一个键盘扫描程序，不断地扫描34键盘的12个按键，（其中11、12号按键是空的未定义按键），一旦检测到110号按键某个按键被按下，就跳转到相应的子程序运行，经过对相应的P0口各位电平值调整，即可使电机处于某个状态，继而控制整个机器人动作，延时一段时间后，跳回主程序，各位电平置零，各电机停转，继续进行键盘扫描，等待下次指令的到来。开 始P0口置零按键按下否？前进左下顺时针逆时针右下右上左上右平动左平动后退LO
28、OP 10LOOP 1LOOP 7LOOP 6LOOP 9LOOP 8LOOP 5LOOP 4LOOP 3LOOP 2结 束YNYNNYNYYYNNYYNYYNYNNN程序流程图下面为整个系统的源程序（有详细注解）：main:mov p0.0,00h ；程序开始，分别对P0.0P0.7置零 mov p0.1,00h mov p0.2,00h mov p0.3,00h mov p0.4,00h mov p0.5,00h mov p0.6,00h mov p0.7,00hkey: mov p1,#00001111b；键盘扫描程序。上四位和下四位分别为行和列,所以送出高低电压检查有没有按键按下 jm
29、p k10；跳到K10处开始扫描，这里可以改成其它条件转移指令来决定本次扫描是否要继续，例如减1为0转移或者位为1或0才转移，这主要用来增加功能，确认上一按键功能是否完成？是否相当于经过了延时？是否要封锁键盘？等等goend: jmp end；如果上面判断本次不执行键盘扫描程序，则立即转到程序尾部，不要浪费CPU的时间k10:jb p1.0,k20；扫描正式开始，先检查列1四个键是否有键按下，如果没有，则跳到K20检查列2k11: mov p1,#11101111b；列1有键按下时,P1.0变低,到底是那一个键按下？现在分别输出各行低电平 jb p1.0,k12；该行的键不按下时，p1.0为高
30、电平,跳到到K12,检查其它的行 ajmp loop1；如果正好是这行的键按下，表示1号键按下了，跳转到子程序1k12: mov p1,#11011111b jb p1.0,k13 ajmp loop2；如果正好是这行的键按下，表示2号键按下了，跳转到子程序2k13: mov p1,#10111111b jb p1.0,k14 ajmp loop3；如果正好是这行的键按下，表示3号键按下了，跳转到子程序3k14: mov p1,#01111111b jb p1.0,end；如果现在四个键都没有按下，可能按键松开或干扰，退出扫描（以后相同） ajmp loop4；如果正好是这行的键按下，表示4号
31、键按下了，跳转到子程序4 jmp end；已经找到按下的键，跳到结尾k20:jb p1.1,k30；列2检查为高电平再检查列3、4 k21:mov p0,#11101111b；列2有健按下时，P1.0会变低，到底是那一行的键按下呢？分别输出行的低电平 jb p1.1,k22；该行的键不按下时p1.0为高电平，跳到到K22，检查另外三行ajmp loop5；如果正好是这行的键按下，表示5号键按下了，跳转到子程序5k22: mov p1,#11011111b jb p1.1,k23 ajmp loop6；如果正好是这行的键按下，表示6号键按下了，跳转到子程序6k23: mov p1,#101111
32、11b jb p1.1,k24 ajmp loop7；如果正好是这行的键按下，表示7号键按下了，跳转到子程序7k24: mov p1,#01111111b jb p1.1,end ajmp loop8；如果正好是这行的键按下，表示8号键按下了，跳转到子程序8 jmp end；已经找到按下的键，跳到结尾k30: jb p1.2,k40k31: mov p1,#11101111b jb p1.2,k32 ajmp loop9；如果正好是这行的键按下，表示9号键按下了，跳转到子程序9k32: mov p1,#11011111b jb p1.2,k33 ajmp loop10；如果正好是这行的键按下，
33、表示10号键按下了，跳转到子程序10k33: mov p1,#10111111b jb p1.2,k34 jmp end；如果正好是这行的键按下，表示11号键按下了，由于是未定义按键，直接跳到程序末尾k34: mov p1,#01111111b jb p1.2,end jmp end；如果正好是这行的键按下，表示12号键按下了，由于是未定义按键，直接跳到程序末尾loop1:mov p0.0,ffh ；子程序1，控制机器人前进 mov p0.1,00h mov p0.2,ffh mov p0.3,00h mov p0.4,ffh mov p0.5,00h mov p0.6,ffh mov p0.
34、7,00h acall delay ；调用延时子程序 ajmp keyloop2:mov p0.0,00h ；子程序2，控制机器人后退 mov p0.1,ffh mov p0.2,ffh mov p0.3,00h mov p0.4,ffh mov p0.5,00h mov p0.6,ffh mov p0.7,00h acall delay ajmp keyloop3:mov p0.0,ffh ；子程序3，控制机器人向左侧平动 mov p0.1,00h mov p0.2,ffh mov p0.3,00h mov p0.4,00h mov p0.5,ffh mov p0.6,00h mov p0.
35、7,ffh acall delay ajmp keyloop4:mov p0.0,00h ；子程序4，控制机器人向右侧平动 mov p0.1,ffh mov p0.2,00h mov p0.3,ffh mov p0.4,ffh mov p0.5,00h mov p0.6,ffh mov p0.7,00h acall delay ajmp keyloop5:mov p0.0,ffh ；子程序5，控制机器人向左上方运动 mov p0.1,00h mov p0.2,ffh mov p0.3,00h mov p0.4,00h mov p0.5,00h mov p0.6,00h mov p0.7,00h
36、 acall delay ajmp keyloop6:mov p0.0,00h ；子程序6，控制机器人向右上方运动 mov p0.1,00h mov p0.2,00h mov p0.3,00h mov p0.4,ffh mov p0.5,00h mov p0.6,ffh mov p0.7,00h acall delay ajmp keyloop7:mov p0.0,00h ；子程序7，控制机器人向左下方运动 mov p0.1,00h mov p0.2,00h mov p0.3,00h mov p0.4,00h mov p0.5,ffh mov p0.6,00h mov p0.7,ffh aca
37、ll delay ajmp keyloop8:mov p0.0,00h ；子程序8，控制机器人向右下方运动 mov p0.1,ffh mov p0.2,00h mov p0.3,ffh mov p0.4,00h mov p0.5,00h mov p0.6,00h mov p0.7,00h acall delay ajmp keyloop9:mov p0.0,00h ；子程序9，控制机器人原地顺时针转向 mov p0.1,ffh mov p0.2,00h mov p0.3,00h mov p0.4,ffh mov p0.5,00h mov p0.6,00h mov p0.7,00h acall
38、delay ajmp keyloop10:mov p0.0,ffh ；子程序10，控制机器人原地逆时针转向 mov p0.1,00h mov p0.2,00h mov p0.3,00h mov p0.4,00h mov p0.5,ffh mov p0.6,00h mov p0.7,00h acall delay ajmp keydelay: mov r0,0 ；延时子程序 mov r1,0delayloop: djnz r0,delayloop djnz r1,delayloop ret第五部分 小结这个课程设计是“机电一体化课程设计”，老师要求我们做一个简单的系统，要求不是很高，只需要包括数
39、据的简单检测、处理、执行等几个方面，我做的这个课题是“全方位轮机器人单片机控制系统”，本来是想包括几个部分：键盘控制、遥控控制、车轮力矩反馈控制、电机控制。可是由于时间和精力以及自身能力的问题，我只是做出了键盘控制和电机控制两个部分，还没有完全符合机电一体化的要求，因为只有控制部分而没有数据检测部分，这里是比较失败的一点。不过这个设计是我看到国外的视频后，完全靠自己思考、设计出来的控制部分，机械部分创新之处在于使用了麦克纳姆轮来使机器人实现全方位的运动，由于一共使用了四个电动机，每个电动机又需要三个不同状态（正反转以及停止），如果使用纯电气控制的话电路就会非常麻烦，所以我是用单片机控制四个电动
40、机的不同状态，这样就可以创造性的用软件实现复杂的电动机控制。至于遥控控制和车轮力矩反馈控制部分，由于工作量太大，我准备在以后的毕业设计中加入这两个部分，将这个设计继续做下去，并且完善。希望老师能给予大力帮助和指导。最后，谢谢老师一个学期以来在机电一体化与过程控制这门课上的辛勤指导。希望以后能有机会和老师更加深入地合作。第六部分 参考文献【1】周大威。全方位移动半自主控制清扫机器人的研究。哈尔滨工业大学,2000,12【2】景兴建。移动机器人运动控制研究。中国科学院沈阳自动化研究所,2001,03【3】张海兵。轮式全方位移动机构的研究。哈尔滨工业大学.2001,07【4】黄善均等。可全方位行走的
41、电脑轮椅。中国实用新型专利,ZL94242035.7.1995-05-11【5】朱喜林、张代治。机电一体化设计基础。科学出版社【6】林伸茂。8051单片机彻底研究实习篇。人民邮电出版社【7】南建辉。MCS51单片机原理及应用实例。清华大学出版社【8】吴黎明。单片机原理及应用技术。科学出版社【9】李朝青。单片机原理及接口技术。北京航空航天大学出版社【10】潘永雄。电子线路CAD实用教程。西安电子科技大学出版社【11】朱玉龙。汇编语言程序设计。北京：清华大学出版社，2003PLC在全自动洗衣机中的应用机化2班林 2005305002051. 引言随着生活水平的提高，人们已经不再满足半自动洗衣机的洗涤方式，而改为用全自动洗衣机。全自动洗衣机通过可编程序控制器来实现洗涤过程，省时省力。全自动洗衣机可以用单片机的控制系统，也可以用PLC的控制系统，本文采用松下的PLC作了一个全自动洗衣机控制系统。2. 工作原理开始进水洗衣排水脱水结束3. 控制系统构成图PLC启动按钮手动排水开关脱水桶洗涤电动机电磁排水阀电磁进水阀手动脱水开关水位选择开关水位检测设备停止按钮开始设定水位按动启动按钮进水水位到设定水位停止进水排水计时2s计时20s正转洗衣反转洗衣计