小型搬运机器人（机械手）的设计与实现.doc

摘要:本设计主要研究了基于单片机的小型搬运机器人（机械手）的设计与实现，主要由STC89C52RC单片机、机械手、舵机、LCD1602显示屏、LED以及两个按键组成。该设计主要采用了STC89C52RC单片机作为主控制器板的芯片，LCD1602显示屏作为显示机械手操作状态的显示设备，LED作为显示电源状态的指示设备，两个按键作为控制机械手搬运的操控设备。该设计最终实现了单片机读取按键的键值，从而发送相应信号给4个舵机和显示屏，此时显示屏显示当前的操作状态，机械手依据所接收到的PWM信号实现搬运物体功能，即从一侧抓取所给的物体转动到另一侧放下物体，完成任务后回到中点。经过反复的研究测试，机械手的设计达到了预期的效果，并且达到了成本低，通用性能好，适合学习与科研的目的。 

关键词 单片机；机械手；舵机；PWM

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 本设计的科学性和先进性-1

1.4 研究方法及预期效果-2

2 总体方案设计-3

2.1 方案的描述-3

2.2 方案的比较和选择-3

2.3 器件的选择-3

2.3.1 单片机-3

2.3.2 舵机-4

2.3.3 电源及稳压芯片-5

2.3.4 LCD1602的介绍-6

2.3.5 其他器件的选择-6

3 硬件电路的设计-7

3.1 控制部分-12

3.1.1 单片机最小系统-7

3.2 显示部分-8

3.2.1 LCD1602的原理-8

3.3 电源部分-10

3.4 按键部分-10

3.5 舵机部分-10

3.5.1 舵机调试-11

3.6 总体电路-11

4 程序的设计-13

4.1 程序设计-13

4.1.1 LCD1602子程序-13

4.1.2 按键子程序-13

4.1.3 LED子程序-14

4.1.4 舵机子程序-14

4.1.5 定时器子程序-14

4.1.6 主函数程序-15

4.2 程序设计规则-15

4.3 遇到问题及解决办法-16

5 软硬件联调-17

5.1 硬件制作-17

5.1.1 机械臂的组装-17

5.1.2 电路板的焊接-17

5.2 程序下载-18

5.3 整套系统上电调试-18

5.4 整体实物图-19

5.5 遇到的问题及解决方案-19

6 技术指标-20

结论-21

致谢-22

参考文献-23

附录-23