第1讲：C51单片机应用与C语言程序设计-总纲

Slide1DEPUSH中级机器人制作与编程深圳市德普施科技有限公司SHENZHENDEPUSH.TECHLONOGYCO.,LTDC51单片机应用与C语言程序设计——基于机器人工程对象的项目实践秦志强Slide2DEPUSH中级机器人制作与编程版权与商标版权属于深圳市德普施科技有限公司Slide3DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑AT89S52教学底板Slide4DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑微控制器的用途单片机与C51系列单片机Slide5DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑获得软件——KeiluVision2IDE•官方下载（）Slide6DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑安装软件•从网上下载软件后安装Slide7DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑硬件安装Slide8DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑通讯测试：你的第一个程序Slide9DEPUSH中级机器人制作与编程第一讲C51单片机与机器人大脑第一个程序Slide10DEPUSH中级机器人制作与编程#includeuart.hintmain(void){uart_Init();//串口初始化printf(Hello,thisisamessagefromyourRobot\n);}第一讲C51单片机与机器人大脑第一个程序添加头文件uart.h程序入口，main()函数printf()函数，打印输出，在终端上显示“//”表示注释，后面内容将被编辑器忽视Slide12DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制单灯闪烁：使用P1端口的第一脚（P1_0）来控制发光二极管（LED）闪烁。while(1){P1_0=1;//P1_0输出高电平delay_nms(500);//延时500msP1_0=0;//P1_0输出低电平delay_nms(500);//延时500ms}●while循环函数●delay_nms延时函数Slide13DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制时序图简介时序图反应的是高、低电压信号与时间的关系图Slide14DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制伺服电机控制信号零点标定信号时序图while(1){P1_0=1;//P1_0输出高电平delay_nus(1500);//延时1.5msP1_0=0;//P1_0输出低电平delay_nus(20000);//延时20ms}Slide15DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制安装伺服电机伺服电机与教学底板的连线原理图（左）和实际接线示意图（右）Slide16DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制测试伺服电机1.3ms的控制脉冲序列使电机顺时针全速旋转1.7ms的连续脉冲序列使电机逆时针全速旋转while(1){P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nus(20000);}while(1){P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;delay_nus(20000);}Slide17DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制伺服电机旋转规定的时间for循环for(表达式1；表达式2；表达式3)语句按如下方式理解for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值)语句for(Counter=1;Counter=100;i++){P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;delay_nms(20);}Slide18DEPUSH中级机器人制作与编程第二讲输出接口与机器人伺服电机控制用PC机控制机器人的运动scanf(格式控制，地址表列);printf(ProgramRunning!\n);printf(Pleaseinputpulsenumber:\n);scanf(%d,&PulseNumber);printf(Pleaseinputpulseduration:\n);scanf(%d,&PulseDuration);for(Counter=1;Counter=PulseNumber;Counter++){……delay_nus(PulseDuration);……}Slide19DEPUSH中级机器人制作与编程第三讲机器人巡航控制基本巡航动作机器人及其前进方向的定义向前巡航for循环的参数控制了发送给电机的脉冲数量。由于每个脉冲的时间是相同的，因而for循环的参数也控制了伺服电机运行的时间。for(counter=0;counter130;counter++)//运行3秒{P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;//左轮逆时针P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;//右轮顺时针delay_nms(20);}Slide20DEPUSH中级机器人制作与编程第三讲机器人巡航控制其它巡航动作将delay_nus函数的参数n以不同的值组合就可以使机器人以其它的方式运行向后行走P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;//左轮顺时针P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;//右轮逆时针delay_nms(20);原地左转P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;//左轮顺时针P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;//右轮顺时针delay_nms(20);原地右转P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;//左轮逆时针P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;//右轮逆时针delay_nms(20);Slide21DEPUSH中级机器人制作与编程第三讲机器人巡航控制其它巡航动作——以某一轮子为支点旋转从前面向左旋转P1_1=1;delay_nus(1500);P1_1=0;//左轮静止P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;//右轮顺时针delay_nms(20);从前面向右旋转P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;//左轮逆时针P1_0=1;delay_nus(1500);P1_0=0;//右轮静止delay_nms(20);从后面向左旋转P1_1=1;delay_nus(1500);P1_1=0;//左轮静止P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;//右轮逆时针delay_nms(20);从后面向右旋转P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;//左轮顺时针P1_0=1;delay_nus(1500);P1_0=0;//右轮静止delay_nms(20);Slide22DEPUSH中级机器人制作与编程第三讲机器人巡航控制匀变速运动：防止机器人加速过快for(pulseCount=10;pulseCount=200;pulseCount=pulseCount+1){P1_1=1;delay_nus(1500+pulseCount);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500-pulseCount);P1_0=0;delay_nms(20);}用函数简化运动程序：Forward()、Left_Turn()、Right_Turn()、Backward()voidForward(void){inti;for(i=1;i=65;i++){P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);}}Slide23DEPUSH中级机器人制作与编程第三讲机器人巡航控制高级主题——建立复杂运动如果要让机器人执行一个更长，更复杂的动作，前面讲到的方法将会很麻烦。●用字符数组存储运动动作●用switch语句解释这些动作charNavigation[10]={'F','L','F','F','R','B','L','B','B','Q'};while(Navigation[address]!='Q'){switch(Navigation[address]){case'F':Forward();break;case'L':Left_Turn();break;case'R':Right_Turn();break;case'B':Backward();break;}address++;}switch(表达式){case常量表达式1:语句1;break;case常量表达式2:语句2;break;…case常量表达式n:语句n;break;default:语句n+1;break;}switch分支语句一般形式：Slide24DEPUSH中级机器人制作与编程第四讲输入接口与机器人触觉导航通过前面两章的学习，你已经掌握如何用单片机的端口来控制机器人的各种运动。当时，连接机器人伺服电机的端口是作为输出使用。从本章开始，单片机端口将作为输入使用。触觉导航触须（胡须）硬件安装好胡须的机器人Slide25DEPUSH中级机器人制作与编程第四讲输入接口与机器人触觉导航测试胡须胡须电路图intP1_4state(void)//获取P1_4的状态{return(P1&0x10)?1:0;}intP2_3state(void)//获取P2_3的状态{return(P2&0x08)?1:0;}C语言的一种运算符——？表达式1？表达式2：表达式3Slide26DEPUSH中级机器人制作与编程第四讲输入接口与机器人触觉导航胡须导航if((P1_4state()==0)&&(P2_3state()==0)){Backward();Left_Turn();Left_Turn();}elseif(P1_4state()==0){Backward();Left_Turn();}elseif(P2_3state()==0){Backward();Right_Turn();}elseForward();两边同时碰到，后退，左转两次｝右边碰到，后退再左拐｝｝左边碰到，后退再右拐没有障碍物，前进Slide27DEPUSH中级机器人制作与编程第四讲输入接口与机器人触觉导航当机器人进入墙角时，左胡须触墙，于是它右转，向前行走，右胡须触墙，于是左转前进，又碰到左墙，再次碰到右墙…。如果不是你把它从墙角拿出来，它就会一直困在墙角里而出不来。逃离墙角死区修改程序让机器人碰到上述问题时逃离死区。技巧是记下胡须交替触动的总次数。技巧的关键是程序必须记住每个胡须的前一次触动状态，并和当前触动状态对比。如果状态相反，就在交替总数上加1。如果这个交替总数超过了程序中预先给定的阀值，那么就该做一个“U”型转弯，并且把胡须交替计数器复位。编程实现依赖于if…else嵌套语句if(P1_4state()!=P2_3state()){if((old2!=P1_4state())&&(old3!=P2_3state())){counter=counter+1;old2=P1_4state();old3=P2_3state();if(counter4){counter=1;Backward();Left_Turn();Left_Turn();}}elsecounter=1;}Slide28DEPUSH中级机器人制作与编程第五讲机器人红外线导航使用红外线发射和接收器探测道路Slide29DEPUSH中级机器人制作与编程第五讲机器人红外线导航搭建IR发射和探测器对左侧和右侧IR组原理图三极管结构、符号及管脚Slide30DEPUSH中级机器人制作与编程for(counter=0;counter38;counter++){P1_3=1;delay_nus(