西北民族大学电气工程学院 邓二伟



基于单片机的机械臂的研究

西北民族大学电气工程学院 邓二伟

随着现代工业、医药等领域的不断发展，某些设备或者医药研究用品所处的环境对研究工作人员的身体有很大的伤害，他们有时不得已用手臂来操作某些东西。因此为了减少人员的身心伤害，本文设计了一种能够代替人工的机械手臂。

单片机；机械臂；研究

1　基本设计思想

本次设计采用51单片机做主控，外围设备有舵机、无线收发器以及摇杆遥控等设备。通过摇杆可以控制机械臂各个旋转部位的角度，将采集到的摇杆数据通过无线发送设备发送给机械臂接收端，通过对数据的解析，再对舵机进行控制。

2　各模块分析

2.1摇杆位置的获取

本次设计的遥控端采用摇杆设计，通过对摇杆的操作控制手臂。本次设计中，摇杆内部实质上是一个电位器，电位器两端分别接正负极，抽头接在A/D转换通道上。由于51单片机没有模/数转换功能，因此本设计采用PCF8591芯片来进行模/数转换。改变摇杆位置，那么抽头的电压也会随之改变，这样通过对电压值的读取可以获取当前摇杆转动位置。

2.2数据的整合

本次设计采用五个舵机控制手臂，故而需要五个数据操作机械臂，包括四个位置数据，和一个指令数据。位置数据包括四个舵机的旋转位置数据，另一个是控制夹紧与松开的控制数据。该A/D转换芯片是8位的，数据大小刚好是一个字符的大小。因此这里设置一个长度为6的字符数组，尽可能的将数据减小到最小，避免发送设备发送数据因数据位长而增加延时。……