《机器人制作》项目四❖舞蹈机器人❖说课稿电力工程系刘远明舞蹈机器人？❖由单片机程序控制，能顺序完成一定动作的机器人。

❖舞蹈机器人可只是按照一定程序完成预定的一些动作,结构比较简单,具有机器人的基本结构和要素,是制作其他高水平智能机器人的基础。

在本项目开始前,我们来回忆一下前面几个项目的内容:在项目一我们设计制作了机器人的车体项目二我们设计焊装了单片机控制板项目三我们学习了单片机编译软件KEIL的使用通过前面的学习和制作,我们了解到了机器人由机械、电路、软件等几部分组成。

机械部分：包括车体、车轮、电动机等部件。

电路部分：包括单片机控制电路、电机驱动电路、（传感电路、）电源电路等。

(机械部分和电路部分也可归为硬件部分)他们组成了机器人的躯体。

软件部分:主要是编写的程序，把对机器人的运动状态按要求编写成指令，写入单片机，再由单片机端口控制机械运动部分完成各种预设的动作。

软件就是机器人的灵魂了。

项目四将帮助我们给机器人注入灵魂，使机器人能够运动起来。

项目四声控舞蹈机器人项目引导任务驱动组织教学项目目标：❖制作一个机器人，能按事先编写的程序完成相关的动作，机器人由声控启动。

❖知识与能力目标：❖1、复习单片机编程方法和指令，利用机器人这个平台，学会用单片机对实际对象的智能化控制，真正掌握单片机的应用技术。

❖2、熟悉单片机对机器人控制的基本原理，了解各种接口电路，能正确连接装配机器人。

❖3、复习模拟电子技术相关知识，自行设计一个声控电路，并制作成为一个声控模块备用。

❖4、进一步熟悉KEIL软件的使用方法，正确编写、调试机器人的运行程序。

❖项目技术要求：❖1、制作完成的机器人，能正确执行走口字、走0字、走8字等基本动作和规定动作。

❖2、自行设计制作声控模块，外形小巧，焊点光亮、工作可靠，和单片机连接吻合。

❖3、机器人接通电源时不工作，拍手后启动，按设定程序工作，程序完成后，能自动停止。

项目内容❖任务一认识机器人的控制原理❖任务二机器人控制代码的编写❖任务三舞蹈程序的编写❖任务四声控模块设计制作❖任务五舞蹈机器人调试❖大课业：舞蹈机器人竞赛❖任务一认识机器人的控制原理❖任务目标：了解单片机对电动机运行的控制方法，掌握电动机各种控制的程序编写原理车体结构示意图课题1 舞蹈机器人运行原理L R 前进361114左驱动轮右驱动轮导向轮最简结构的机器人课题2、单片机与电动机的连接AT89S51单片机驱动电路专用芯片左右电机与控制电路端口关系编程指令SETB P2.3CLR P2.2CLR P2.1SETB P2.0指令解释：SETB ---指定端口为高电平CLR ---指定端口为低电平课题3、机器人的方向控制课题3、机器人的方向控制CLR P2.3SETB P2.2SETB P2.1CLR P2.0课题3、机器人的方向控制CLR P2.3CLR P2.2CLR P2.1SETB P2.0课题3、机器人的方向控制SETB P2.3CLR P2.2CLR P2.1CLR P2.0任务二、机器人控制代码的编写❖任务目标：学会端口电路的分析方法，能够正确编制电动机驱动编码，为正确编制单片机驱动程序做准备。

课题1、编写单片机控制端口状态编码表❖先根据驱动原理和单片机与电动机连接的端口结构，编写机器人运行状态的编码表❖如，机器人前进运行：按照前面分析，单片机P2.3、P2.0为高电平，P2.2、P2.1为低电平，则，这四个端口的输出状态可用二进制表示为：❖1001 前进❖0110 后退❖0001 左转❖1000 右转❖。

❖由此编写出控制端口的编码表单片机电机控制端口编码表序号左轮L右轮R十六进制编码运行状态P2.3（5---14）P2.2（10---11）P2.1（7---6）P2.0（2---3）110010F9H前进201100F6H后退300010F1H左转401010F5H急左转510000F8H右转610100FAH急右转课题2、机器人运行指令编写❖好了，我们来给机器人编写运行指令❖按照上面的分析和连接，用单片机控制机器人前进，指令可用两种方法编写：❖1、直接用位指令定义单片机控制端口：❖SETB P2.3 ；定义指定端口为1（高电平输出）❖CLR P2.2 ；端口清零，输出为0（低电平输出）❖CLR P2.1❖SETB P2.0❖把这段指令写入单片机，机器人就会向前行走。

❖同样，可以用这种方法实现机器人的其他状态的运行。

❖2、用编码方法❖直接把前面单片机状态编码表中前进状态的编码送到P2端口即可：❖MOV P2,#0F9H ;把0F9H代码送P2端口，机器人前进❖MOV P2,#0F1H ;把0F1H代码送P2端口。

机器人左转❖显然，用编码的方式写指令，程序要简洁很多。

课题3、机器人运行实例---机器人走正方形❖现在我们来编写一段机器人走正方形的程序，熟悉一下单片机一些指令的使用方法；❖思考：怎样完成？❖基本思路：前进-左转-前进-左转-前进-左转-前进-左转-停止机器人走正方形：;机器人走正方形：ORG 00H ;程序开始JB P1.7,$;声控启动D0: MOV P2,#0F9H ;小车前进ACALL YS20S ;延时20S钟MOV P2,#0F8H ;小车右转ACALL YS100MS ;延时100MSMOV P2,#0F9H ;小车前进ACALL YS20S ;延时20S钟MOV P2,#0F8H;小车右转ACALL YS100MS ;延时100MSMOV P2,#0F9H ;小车前进ACALL YS20S ;延时20S钟MOV P2,#0F8H;小车右转ACALL YS100MS ;延时100MSMOV P2,#0F9H ;小车前进ACALL YS20S ;延时20S钟AJMP D0 ;返回YS20S:MOV R3,#200 ；20S延时程Y2: CALL YS100MSDJNZ R3,YS100MSRETYS100MS: ；100ms延时程序MOV R1,#200Y1: MOV R2,#250DJNZ R2,$DJNZ R1,Y1RETEND任务三、舞蹈程序的编写(课堂练习)❖任务目标：学会编些机器人各种运行状态的基本程序❖学习方法：讨论，编程、仿真、实验！❖课题1、机器人做减速运动❖思路：让机器人走走停停，相同的时间，行走的距离短，速度变慢，这种改变机器人速度的方法，被称为脉宽调制法（教材P40页）。

❖课题2、机器人做圆周运动❖思路：让机器人一个轮运行慢一点，一个正常运行，可实现沿一定半径转弯的效果！❖思考：转弯半径与运动速度的关系？❖课题3、机器人走8字❖思路：两个不同方向的圆周运动连接起来！❖课题4、让机器人完成多姿多彩的舞蹈动作❖思路：自己设计！运行时间1分钟，动作越多，分数越高。

❖课题5、扩展-----给机器人增加双臂、脑袋，并让它们也动起来！编程结果可先用PROTEUS软件仿真用软件仿真编写和调试程序可大大提高编程效率，学生应熟练掌握！任务四、声控模块设计制作❖任务目标：设计并制作一个声控模块，用于机器人控制之中。

❖学习方法：讨论，各自展示自己的设计，并互相分析科学性、合理性。

课题1、声控电路的设计❖1、声控电路基本要求：❖控制声源为拍手声，1米内拍手可对机器人有效控制，电路形式不限，但应尽量简洁。

❖2、声控电路原理图：❖根据要求自行设计，可参考相关资料，要求用PROTEL99绘制出电路原理图。

❖3、声控电路元件选用❖按电路要求进行❖课题2、声控电路模块制作❖由于电路相对比较简单，可用万能电路板焊装，先绘制接线图，再焊接！❖特别注意：一定要和单片机系统板配合设计，特别是和系统板的连接，要灵活方便！❖课题3、声控模块的使用❖在前面的程序中，插入一句控制程序，即可检验声控模块是否可用：❖如果声控输入端口在P1.7端口，在程序运行开始，加上：JB P1.7,$ 即可，为什么呢？想一想！任务五、舞蹈机器人调试运行❖任务目标：载入编写好的程序，调试运行舞蹈机器人。

课题1、装配机器人❖给机器人套上外衣课题2、把程序载入单片机❖将编写好的机器人控制程序写入单片机中。

按下面步骤下载程序到单片机:软件编译得到-HEX单片机代码--------调入烧写专用软件-------用下载线连接单片机和电脑-------将HEX代码写入单片机1、程序编译-----用KEIL软件把完成的机器人运行程序编译成为HEX代码，当然也可以用伟福等其它软件进行编译。

2、下载线与单片机连接准备为单片机写入代码3、用下载软件把HEX代码写入单片机程序烧写完成，可以运行你的机器人了！课题3、机器人调试运行❖打开电源开关，运行机器人。

❖在开始实验时，可暂时不用声控模块，在P1.7口安装一个按钮开关，用按按钮的方法替代声控模块的作用，启动机器人，这样可避免声控模块的原因影响机器人的正常启动，实验成功后，再装上声控模块，用拍手的方式驱动机器人大课业：舞蹈机器人竞赛1、规定动作竞赛（程序编写最快的50分，运行效果最好的50分）：机器人按事先给定的动作要求编写程序，在规定的时间里完成程序编写和下载并启动机器人运行，按完成的时间和运行效果给出竞赛成绩。

2、自编动作表演（时间一分钟，每个动作10分，满分100分，一分钟左右应自动停止工作。

）：拍手启动机器人，运行一分钟后自动停止，统计完成动作的种类，鼓励在舞蹈机器人身上加装其它运动肢体，作出更多动作。

3、竞赛成绩作为项目考核成绩记入同学们的课业成绩表中，作为本课程期末考核成绩的重要依据。

谢谢！。