基于STM32仿生六足机器人_毕业设计 下载本文

基于STM32仿生六足机器人

第四步骤:头左2、尾左2、中右2抬起;

第五步骤:头左1、尾左1、中右1后转,同时头右1、尾右1、中左1,归位;

第六步骤:头左2、尾左2、中右2放下;

在需要左右移动时,没有选择螃蟹横移法,而是需要先转向,然后再前进或后退。 左转时每支腿的运动情况如下: 第一步骤:头右2、尾右2、中左2抬起;

第二步骤:头右1、尾右1、中左1,前转,同时头左1、尾左1、中右1归位;

第三步骤:头左2、尾右2、中右2放下; 第四步骤:头左2、尾左2、中右2抬起;

第五步骤:头左1、尾左1、中右1后转,同时头右1、尾右1、中左1,归位;

第六步骤:头左2、尾左2、中右2放下; 右转时每支腿的运动情况如下: 第一步骤:头右2、尾右2、中左2抬起;

第二步骤:头右1、尾右1、中左1后转,同时头左1、尾左1、中右1归位;

第三步骤:头左2、尾右2、中右2放下; 第四步骤:头左2、尾左2、中右2抬起;

第五步骤:头左1、尾左1、中右1前转,同时头右1、尾右1、中左1,归位;

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第六步骤:头左2、尾左2、中右2放下;

2.3本章小结

本章介绍两种方案的六足机器人肢体结构,经过实践后分析出两种方案的利弊,为后续研究提供可靠的硬件平台。其次分析了六足机器人的行走步态,采用模仿蜘蛛行走的三角步态,并针对基本的行走动作做了详细的分析。

3.硬件设计介绍与系统各部分工作原理

4.3.1主控芯片STM32F103RBT6简介

STM32F103RBT6是一款中端32位ARM微控制器,该芯片是由意法半导体(ST)公司生产,其核心是ARM的32位Cortex - M3 CPU 。该芯片Flash大小是容量128K 。芯片集成了USB ,CAN ,有4个定时器,每个定时器都可以产生出4 路PWM脉冲,2个ADC ,SPI,I2C , USB , UART等。

内核:ARM的32位Cortex -M3 CPU ; 最高的工作频率为72MHZ。

内存:闪存程序存储器128K字节。

低功耗:睡眠,关机和待机模式,VBAT为RTC和后备寄存器。

ADC:两个12位ADC ,1微秒转换时间(多达16个输入通道);转换范围为0?3.6V;具有保持和双采样的功能,含有内部的温度传感器。

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DMA :DMA通道有2个( 七个DMA1通道,5个DMA2通道),2 个DMA的控制器,51个I/O口,所有I / O端口映像到16个外部中断,几乎所有的端口可以容忍5V信号。支持外设定时器,ADC ,SPI,USB ,IIC和UART 。

调试模式:串行线调试(SWD)和JTAG接口。 计算单位:CRC计算单元,96个新一批的唯一代码。 封装:ECOPACK封装。

3.2 STM32F103RBT6最小系统电路

最小系统电路由主芯片、晶振电路、复位电路、电源电路、下载电路、外部引脚外扩电路组成,各部分介绍如下: 3.2.1主芯片原理图

STM32F103RBT6有64个引脚,有PA、PB、PC、PD四组I/O口,其中定时器各个通道所对应的引脚为:

TIME1_CH1:PA8 TIME1_CH2:PA9 TIME1_CH3:PA10 TIME1_CH4:PA11 TIME2_CH1:PA0 TIME2_CH2:PA1 TIME2_CH3:PA2 TIME2_CH4:PA3 TIME3_CH1:PA6 TIME3_CH2:PA7 TIME3_CH3:PB0 TIME3_CH4:PB1 TIME4_CH1:PB6 TIME4_CH2:PB7 TIME4_CH3:PB8 TIME4_CH4:PB9

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STM32F103RBT6管脚排列如下:

图3-1 STM32F103RBT6芯片原理图 3.2.2 晶振电路

STM32共有5个时钟源,分别是:

HSE时钟:高速外部时钟信号,本设计中采用8MHZ外部陶瓷晶振。

HSI时钟:内部高速时钟信号,是由8MHz的内部RC振荡器产生的,能够作为系统时钟或2分频之后作为 PLL输入。

PLL 时钟:内部PLL,能够倍频HSI、RC的时钟输出或着HSE晶体的时钟输出。

LSE时钟:低速外部时钟信号,LSE的32.768kHz晶体是一种低速外部晶体或陶瓷谐振器。它提供了 低功耗和精确的时钟源的实时时钟或其它定时功能。 LSI时钟:低速内部时钟,LSI 的RC发挥低功耗时钟

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源的作用,它可以保持在关机和待机模式下运行。 LSI的时钟频率为40kHz左右(30kHz和60kHz的之间)。

以下为HSE时钟和LSE时钟电路:

图3-2 晶振电路

3.2.3复位电路

nRST 接主芯片第7脚,按动按键K1可使芯片复位,电路原理图如下所示:

图3-3 复位电路

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