51单片机控制的四足爬行机器人

shadow

只要一块单片机，四个舵机，一块电池，就可以做出来。是的，你没有看错，不要晶振，不要电阻，不要电容，不要7805，不要AMS1117，不要三极管。还在等什么，心动不行动，赶紧动手吧

咳咳。这个机器人可以往前直行，倒着走，左转，右转。



为了方便控制使用了遥控。遥控使用315MHz收发模块（不带2262，2272等编码解码芯片)做的。串口透明传输，发射接收都要做反相处理，所以呢，实际是有三极管和电阻滴。

使用的是STC15W204S单片机。代码太长就直接上传附件吧。
无线串口-四足昆虫.rar (11.08 KB, 下载次数: 686)

2014-8-23 11:57 上传

点击文件名下载附件

已附带HEX文件，可直接烧录。P1^0,1,2,3口子分别接左上，右上，左下，右下四个舵机。不愿做遥控的可以直接用两根线（RX,GND）与电脑连接，用串口助手发送指令控制。指令格式为0x55 0x55 0x2A 0x5A + 三字节数据 + 一字节异或校验
当中三字节数据只取低4位，高4位为其反码。第一字节未使用，第二字节为左右方向，第三字节为前后和速度。具体的还是参考源代码吧。。。如55 55 2A 5A F0 78 78 0A，这个指令的执行结果是原地不动，四脚垂直

当中舵机驱动部分可以分离出来，这个驱动可以带很多舵机，你愿意的话带8*4=32个舵机也没问题。

注意事项
1.推荐使用STC15W204S单片机，烧写方便。宽电压范围不需要稳压芯片，程序大于2K所以至少要4K的单片机。
2.为了解决中断和主程序间的数据更新同步问题多处使用双缓冲，且代码本身是拼凑的，本是用于其他地方。所以冗余非常大，如果只是实现往前走的功能，代码量可以大大减少（现在有六百多行）。
3.由于使用串口透明传输，串口中断一定要处理好。315MHz接收模块会给RX端大量无用数据，导致程序频繁进入串口中断，主程序的实际执行时间远比你想象的长。
4.舵机工作时会吸取较大电流，在我的板子上不用滤波电容也能正常工作。但之前出现过复位的问题。所以建议还是加上大容量电解改善电压波动问题。在多个舵机一起工作时应避免大量舵机同时改变角度，可以适当错开舵机间的运动时间。
5.编译时注意参数，STC15W204只有256字节内存，Memory Model选Small，Code Rom Size选Compact。烧写时选24MHz。
6.如果要移植到其他单片机请注意串口问题。这里使用的波特率是9600.STC15W204S使用的是T2定时器作为串口工作模式1的时钟，而一般单片机都是定时器1。另外角度计算部分和定时器0的计数时间有关
7.遥控还可以控制P3^7口上拉的LED。并且接收到指令后会在TX发出当前的步伐数据，即每步中各个舵机的角度

wznanan

我是来看成品的....

shadow

wznanan 发表于 2014-8-23 12:40
我是来看成品的....

那张图就是成品，环氧板上八个扎带绑着的就是舵机。。。

之所以做的这么简陋是因为这本来就只是个验证模型。程序的结构就是按一定时间顺序周期调整多个舵机的角度，同样可以用于驱动那种6足18个舵机机器虫子，只是成本和机械加工的问题。

如果实现更复杂的功能，舵机已经不适合了：没有当前角度和力矩反馈，机械效率低，完全锁死缺乏弹性。所以我也只做到这里，不会进一步改进。

ntwhq

谢谢分享，最好把电路图贴出来供大家参考。

shadow

应该没有多少人把HEX烧进去就能成功的。首先，你要有4个舵机，还要有STC15W204S芯片。另外忘了说了，STC15W204S有多种不同引脚数的封装，要看具体该封装的引脚排列。最简电路只有舵机单片机的电源线和舵机信号线串口线，所以实际不需要电路图。。。另外，你的舵机杆子固定位置未必和我的一样，所以很可能需要调整代码中SERVO_DAT数组里的数据。

如果考虑移植，那么必须要修改串口的初始化代码。如果使用不同晶振频率ang_to_states函数中计算方法也要改。不需要外部控制的话请在while(1)前调用servo_step_set(),然后删除后面 if(UART_RECVED)条件语句中的内容，串口相关代码也可以都删了

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这个玩意最重要的不是让机器人爬起来，而是里面的多舵机驱动。之前见过一个6舵机驱动，用延时写的，很巧妙，但毕竟不精确，软件延时浪费MCU时间，而且难以扩展到更多舵机。我就动手写了这个N舵机驱动，理论上用它驱动32个舵机也没问题，就是初始化时会耗点MCU时间。因为初始化就是每次在T0中断里更新TH0TL0和端口状态，也不会占用多少MCU时间。

里面的遥控接收代码也可以作为参考。315MHz串口透明传输大概是最廉价的方案，这里连PT2262之类的芯片都给省掉了。

补充内容 (2014-8-24 13:16):
说错了，初始化会占用些CPU时间，但初始化完成后后面输出控制信号时每次只是在T0终端里更新TH0TL0和端口状态，不会占用太多MCU时间

ninghuchong

学习一下，NN舵机驱动

wesewn

线也太乱了

风淋雨沐

学习中不知好搞不

shadow

风淋雨沐 发表于 2014-8-25 15:02
学习中不知好搞不

控制舵机部分的代码分离出来还是比较容易的，可以用于需要控制多个舵机的场合

底线

现在还玩不转

Lisbon_007

正在学51  收藏了  

shadow

ashen 发表于 2014-9-4 16:51
是STC89C52RC吗？

请仔细看前面的帖子正文。。。