基于ARM的嵌入式系统在竞赛机器人
单片机在机器人技术中的应用
单片机在机器人技术中的应用随着科技的不断发展，机器人技术在日常生活和工业领域中的应用越来越广泛。
而单片机作为机器人技术中的核心组件之一，具有高性能、低功耗、易于编程等特点，被广泛应用于机器人的控制系统中。
本文将探讨单片机在机器人技术中的应用。
一、单片机简介单片机是一种集成电路，包含了处理器、内存、IO端口等多个功能模块。
它的体积小、功耗低、成本较低，并且高度集成，适合用于嵌入式系统中。
常见的单片机有AVR、PIC和ARM等。
二、单片机在机器人控制中的应用1. 传感器控制机器人需要通过传感器来感知周围环境，获取各种信息。
而单片机可以通过IO口与各种传感器进行连接，并进行数据采集、处理和传输。
例如，单片机可以接收红外传感器、超声波传感器等感知器件的信号，并根据信号来判断机器人的运动方向或进行避障等操作。
2. 运动控制机器人的运动控制是机器人技术中的重要组成部分。
单片机可以通过PWM（脉宽调制）信号控制电机的转速和转向。
通过编程，单片机可以实现机器人的直线运动、转弯等动作。
同时，单片机还可以根据机器人的位置和速度，对电机进行闭环控制，提高机器人的精确度和稳定性。
3. 视觉处理机器人的视觉处理是指机器人通过摄像头等设备获取图像信息，并进行处理和分析。
单片机可以通过与图像传感器连接，对图像进行采集和处理。
例如，单片机可以通过边缘检测、物体识别等算法，实现对图像中目标物体的识别和追踪。
这对于机器人的自主导航和目标追踪具有重要意义。
4. 通信控制机器人通常需要与外部设备或其他机器人进行通信。
而单片机可以通过串口、蓝牙、WiFi等方式，与其他设备进行数据交互和通信。
例如，单片机可以接收来自遥控器的信号，实现对机器人的远程控制。
同时，单片机还可以与其他机器人进行通信，实现多机器人协同工作。
三、单片机在机器人技术中的发展趋势随着人工智能、云计算等技术的进步，单片机在机器人技术中的应用将进一步展开。
未来，单片机将更加小巧、高性能，并且支持更多的接口和通信方式。
基于ARM的嵌入式象棋机器人控制系统的硬件设计
基于ARM的嵌入式象棋机器人控制系统的硬件设计
包虹璐
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2015(0)8
【摘要】智能象棋机器人是一种综合了人工智能、机器人智能控制及图像处理等多种技术为一体的娱乐机器人，它主要由管理模块、运功控制模块及处理模块三个模块组成。
目前的象棋机器人的上位机以基于ARM处理器的嵌入式系统取代之前的PC机。
本文的主要内容是分析了基于ARM的嵌入式象棋机器人控制系统的硬件设计原则及设计过程。
【总页数】1页(P86-86)
【作者】包虹璐
【作者单位】南通理工学院江苏南通 226000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于ARM的象棋机器人控制系统的设计 [J], 常永超;方建军
2.基于ARM嵌入式机器人控制系统的研究与设计 [J], 宫小飞;陈富林;冯帅
3.基于PXA255的嵌入式机器人控制系统 --软硬件设计与实现 [J], 谈黎
4.基于嵌入式ARM和GPRS的智能家居控制系统硬件设计与思考 [J], 俞侃
5.基于ARM的嵌入式包装搬运机器人控制系统设计 [J], 孙玥;魏欣
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基于ARM的嵌入式系统BootLoader的编译与启动分析
第 ７卷 第 １ ４期 ２ ０ 年 ７月 ０７ １７ －８ ９ ２０ ）４３７ －４ ６ １１ １ （ ０ ７ １－５ １ ０
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能 模块 的可执 行 文 件 ， 用 ｂｎ ｃ将 子 文 件 夹 里 可 并 ｉ ２ 执 行 文件 生成 只包含 一 个 数 组 的 同名 Ｃ文 件 ， 成 生 的 Ｃ文件 在根 目录下 。 以 ｓｓ ｉ文件 为例 ， ｙｉ ｔ ｎ
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／ｓ ｓｎｉ． ｙ ｉｉ． ｎ ｙ ｉ ｔ ｃ ｓ ｓｎ ｔ ｂｉ
嵌入式系统课程设计题目
嵌入式系统课程设计题目1.ARM系统在LED显示屏中的应用（利用ARM系统控制彩色LED显示屏）2.ARM－Linux 嵌入式系统在农业大棚中的应用（温度、湿度和二氧化碳浓度是影响棚栽农作物生长的3 大要素。
为了实现农业大棚中这3 种要素数据的远程实时采集,引入了当前嵌入式应用中较为成熟的ARM9 微处理器和Linux 嵌入式操作系统技术, 采用温度传感器PH100TMPA、湿度传感器HM1500 和二氧化碳浓度传感器NAP221A ,设计一种基于TCP/ IP 协议的嵌入式远程实时数据采集系统方案。
从硬件设计和软件实现2方面对该系统进行具体设计。
）3.ARM 嵌入式处理器在智能仪器中的应用（设计一种基于ARM 嵌入式处理器系统的智能仪器的硬件和软件设计方案, 并结合uc/o s2II或者Linux嵌入式实时操作系统, 给出一套完整的任务调度和管理的方法, 最后用实例说明）4.ARM系统在汽车制动性能测试系统中的应用（采用ARM系统构建一个路试法的汽车制动性能测试系统）5.ARM 嵌入式控制器在印染设备监控中的应用（针对拉幅热定型机,设计一种基于485 总线的分布式监控系统。
用ARM 嵌入式控制器实现主、从电机的同步运行和烘房温度的控制;在PC 机上用VB6. 0 设计转速和温度的监控画面;实现ARM、变频器和PC 机之间的数据通信。
）6.基于ARM系统的公交车多功能终端的设计（完成电子收费、报站、GPS定位等功能）7.基于ARM9的双CAN总线通信系统的设计（设计一种基于ARM9内核微处理器的双路CAN总线通信系统。
完成系统的总体结构、部分硬件的设计,系统嵌入式软件的设计,包括启动引导代码U - boot、嵌入式L inux - 操作系统内核、文件系统以及用户应用管理软件四个部分。
）8.基于ARM9 和Linux 的嵌入式打印终端系统（嵌入式平台上的打印终端的外围电路连接设计、嵌入式Linux 的打印机驱动程序开发和应用程序的开发）9.基于ARM 的车载GPS 终端软硬件的研究（重点研究基于ARM 的导航系统的软硬件设计）10.ARM系统在B超系统中的应用（完成系统软件硬件设计，包括外围电路）11.基于ARM 的嵌入式系统在机器人控制系统中应用（提出一种基于ARM、DSP 和arm-linux 的嵌入式机器人控制系统的设计方法, 完成控制系统的功能设计、结构设计、硬件设计、软件设计）12.基于ARM的视频采集系统设计（完成系统软件硬件设计，包括外围电路，采用USB接口的摄像头）13.基于ARM的高空爬壁机器人控制系统（构建一种经济型的爬壁机器人控制平台, 与上位机视觉定位和控制系统结合,使其适用于导航与定位、运动控制策略、多机器人系统体系结构与协作机制等领域。
基于ARM+DSP的上下料机器人控制平台设计
￥ Ｃ ４０ ３ ２ ４ ，是 高 性 能 低 功 耗 的 ３ ２位 Ｒ Ｓ ＩＣ处 理 器 ， 具 有 ６ Ｍ 的 Ｓ Ｒ Ｍ ，硬 件 上 保 证 了 系 统 的快 速 ４ Ｄ Ａ
响应速 度 。Ａ ＲＭ 处理 器模 块通过 ＲＳ２ ２串 口与运 －３
２１ Ｃｉ ｘ ＿ ｐ ｌｕ 操作 系统的配置和移植 ｎ ￣ ｌｕ Ｃ ｉ ｘ嵌 入式 操 作 系统 具 有 一般 操 作 系 统 的 ｎ 功 能 ，而且 提 供 多 任 务 管理 和 周 围 资 源 管 理 ，移 植 内容 如下 。 １ 建立 交叉开发环境，修 改内核 目录树根下 ） 的 Ｍａ ｅ ｌ ，指 明交叉 编 译器 和 目标平 台 。 ｋｆｅ ｉ
作者简介：陈艳 （９ ７ １８ 一），女 ，硕士研究生 ，研 究方向为机器人分析 、仿真与控制技术 。 第３ 卷 ４ 第１ 期 Ｏ ２ １ — ０ 上 ） 【１ １ ０ ２ １ （ １ ０
Ｉ 甸 似
添 加 Ｎｏｆ ｓ ｒ ａｈ驱 动 文 件 ， 在 ｄｉｅ／ ｄｍａ ｓ ｌ ｒ ｓ ／ ｐ ｖ ｍｔ 下加 入驱 动文 件 ；
该 芯片是 一款 性 能优越 的 多媒体 处理 器 ，可以很 好 地 完成 与主控 制器 的通 信 。运动控 制 的专 有电路 用 复 杂可编 程逻辑 器 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ来设 计 。Ｃ Ｌ 管理 Ａ Ｍ ＰＤ Ｒ 和 各种外 部设 备 的接 口配置 ，尤其 在 控制 多轴 的情
况下 ，实现并行 处理的功 能 ，保证 了系统响应速 度 。
１ 嵌 入式控 制平台概述
嵌 入 式 系统 处 理 器 是 整 个 硬 件 系统 的 核 心 元 件 ，其性 能好 坏 直 接 决定 整 个 系统 的运 行 效 果 【。 ２ 】
机 器 人控 制 平 台主处 理器 为 ＡＲ Ｍ 微 控器 ，从 处理
基于ARM和FPGA的服务机器人运动控制系统研究
基于ARM和FPGA的服务机器人运动控制系统研究王赛赛;陈万米;桂春胜【摘要】介绍了一种基于ARM和FPGA的嵌入式控制系统,该系统既能独立运行又能在计算机辅助下运行,是一种兼具柔性和开放性的系统.利用ARM的强大的数据流转换功能和FPGA的快速配置能力,实现硬件可重构.给出了系统的总体结构、ARM和FPGA之间的通信设计,重点给出了基于Nios Ⅱ的嵌入式可重构底层控制设计,PWM功能模块在FPGA上的实现.设计的系统集成度高、灵活.实验表明系统具有高可靠性,能满足服务机器人外围器件多样性控制的要求.ARM和FPGA不仅可以并行运行处理数据,其之间又可以互相通信,实现了系统的扩展应用.%It introduces a kind of embedded control system based on ARM and FPGA , the system is both flexibile and open which can operate both in independent and in computer-aided ways. Hardware can be reconfigurable by taking advantage of the powerful data flow transformation function of ARM and the rapid configuration ability of FPGA. It presents system's overall structure,communication design between ARM and FPGA, and the embedded reconfigurable bottom control was emphasisly given, PWM function module was realized on FPGA. The general structure of the system is given, so is the communication design between ARM and FPGA. It emphasises on the embedded reconfigurable bottom control design based on the Nios II and the realization of PWM functional module on FPGA. The designed system is of high integration and flexibility. Experiments have shown that this system has high reliability and it can meet the requirements of peripheral devices diversity control for the service robot.The ARM and FPGA not only can operate simultaneously in processing data, but also they can communicate mutually, thus realizing the extended applications of the system.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2011(021)011【总页数】4页(P57-60)【关键词】服务机器人;运动控制系统;ARM;FPGA【作者】王赛赛;陈万米;桂春胜【作者单位】上海大学上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072;上海大学上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072;上海大学上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言服务机器人是机器人研究领域最为重要的一项内容，是当前科技活动最为活跃的领域之一。
基于ARM的煤矿机器人井下防护探测系统研究
器 、协 同处 理器 、看 门狗定 时器 和２ 个 可编程 Ｉ １ ／ｏ 引脚 。需要很 少的外 围电路Ｃ ２ ３ 芯 片即可 实现信 Ｃ ４Ｏ 号 的收 发功 能 。
１ 瓦斯浓度传感器模块 ． ２
煤 矿 机 器人 最 核 心 的 任 务 是 对 井 下 瓦 斯 浓 度 进 行 检 测 ，为 了准 确 检 测瓦 斯 浓 度 ，对 传 感 器 等 设 备 选 取 很 关 键 。而 光 纤 传 感 器 很 适 合 在 恶 劣 和
寸 ６ ０ ４ ０ Ｔ Ｔ液 晶 屏 ，该 液 晶 屏 上 配 有４ 电阻 ４ ｘ ８ Ｆ 线
式 触 摸 屏 ，用 于 检 测屏 幕 触 摸 输 入信 息 ， 有 利 于 提 高 人机 交 互 的友 好 性 ；５ ）键盘 可 以完 成必 要 的
基 本 操作 和 系统 复位 操 作 。用ＡＲ ￥ Ｃ２ １ 系统 Ｍ ３ ４０ ８ ＂ 键 中的Ｓ １ １ 、Ｓ ３ 为输 入 部 分， 现 对 ５按 １ 、Ｓ ２ １ 作 实
图 ２ 主 电路 模 块
嵌 入 式 Ｃ Ｕ （ ３ ４ ０ 理 器 ）外 围 设 备 包 Ｐ ￥ Ｃ２ １ 处
括 ： Ｉ ＤＲ ）Ｓ ＡＭ随 机 存 取 存 储 器 可 以完 成 动 态 数 据 的 读 出或 写入 。２ Ｌ Ｈ闪存 主 要 完成 程序 存 ）Ｆ ＡＳ 储 和 常用 数 据 的存 储 。３ Ｔ ）Ｊ ＡＧ接 口主 要 完 成 程 序 的 调试 和 写 入 。４ ）液 晶屏 可 以显 示 目前 机 器 人
关键词 ：Ｚｓ ｅ ｉＢ ｅ；瓦斯检 测 ；步进 电机控制 ；机器人 中图分类号 ：Ｔ ９ Ｎ８ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — １ ４ ２ １ ） ４ 上） ０ １ ０ ９ ０ （ ０ ２ ０ （ 一０ ６ — ３ ０ ３
嵌入式系统常见的嵌入式开发平台与应用案例
嵌入式系统常见的嵌入式开发平台与应用案例嵌入式系统是一种专门设计用于控制机器和系统的计算机系统。
不同于个人电脑或服务器，嵌入式系统通常被集成到其他设备中，用于控制和监控设备的各种功能。
在嵌入式系统的开发过程中，嵌入式开发平台起着至关重要的作用。
本文将介绍一些常见的嵌入式开发平台，并给出一些应用案例。
一、常见的嵌入式开发平台1. Arduino（阿尔达伯）：Arduino是最为普及和容易上手的嵌入式开发平台之一。
它结合了易用性、开源性和可扩展性的特点，使得新手和专业人士都能够轻松地进行嵌入式开发。
Arduino板上有一组输入输出引脚，可以用来连接各种传感器、执行器以及其他外部设备。
2. Raspberry Pi（树莓派）：Raspberry Pi是一种功能强大的单板计算机，广泛应用于教育、物联网和嵌入式开发领域。
它具有完整的计算机系统，包括处理器、内存、存储和各种接口。
Raspberry Pi可以运行多种操作系统，如Linux，以及各种软件开发工具。
3. STM32开发板：STM32是意法半导体（STMicroelectronics）公司推出的一系列32位ARM Cortex-M微控制器。
它具有丰富的外设接口和强大的计算能力，适用于多种嵌入式应用场景。
STM32的开发板提供了一套完整的工具链和开发环境，方便开发人员进行系统调试和软件开发。
4. BeagleBone（比格鲁骨）：BeagleBone是一种开源硬件平台，广泛用于嵌入式系统的开发。
它搭载了ARM处理器，拥有丰富的接口和扩展性，可用于构建各种嵌入式应用，如机器人、自动化系统和物联网设备。
二、嵌入式开发平台应用案例1. 智能家居系统：智能家居系统是利用嵌入式系统和各种传感器技术来实现对家居环境的自动控制和监控。
通过使用Arduino、Raspberry Pi或其他嵌入式开发平台，可以构建智能家居系统，实现对灯光、温度、门窗等的智能控制。
2. 工业自动化：工业自动化是利用嵌入式系统来实现对生产过程的自动控制和监控。
第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛总决赛三等奖获奖名单
EN-12-4 哈尔滨工程大学 EN-17-1 大连理工大学城市学院 EN-12-10 哈尔滨工程大学 EN-12-16 哈尔滨工程大学 EN-6-1 大连东软信息学院 EN-10-1 黑龙江工程学院 EN-5-6 EN-9-1 EN-1-2 EN-3-1 大连理工大学 长春理工大学光电信息学 院 辽宁工程技术大学 辽宁科技大学
S-3-6 汕头大学 WN-2-31 西安邮电学院 WN-21-1 宝鸡文理学院 WN-2-26 西安邮电学院 WN-2-33 西安邮电学院 WN-2-40 西安邮电学院 WN-2-1 西安邮电学院
WN-1-10 长安大学 WN-10-1 陕西理工学院 WN-13-11 宁夏大学 WN-16-1 西北农林科技大学 WN-15-3 北方民族大学 BJ-23-1 天津军事交通学院 BJ-10-1 长江大学 BJ-14-1 湘潭大学 BJ-4-3 中国农业大学
基于STM32擂台机器人硬件系统设计
基于STM32擂台机器人硬件系统设计作者：刘卫华戴健雄来源：《价值工程》2020年第09期摘要：结合华北五省擂台机器人比赛规则，采用STM32微处理器为主控制器设计硬件系统， STM32微处理器具有设计周期短、成本低等优点。
本文阐述基于STM32构建系统组成、工作原理及软件设计。
观测数据可通过OLED显示，也可通过串口传给计算机。
实验结果表明，系统工作可靠，电路结构简单。
Abstract： Combining the competition rules of the robot competition in the five provinces of North China， the STM32 microprocessor is used as the main controller to design the hardware system. The STM32 microprocessor has the advantages of short design cycle and low cost. This article describes the composition， working principle and software design of the STM32-based construction system. Observed data can be displayed via OLED or transmitted to a computer via a serial port. The experimental results show that the system works reliably and the circuit structure is simple.关键词：STM32;PI;传感器;机器人Key words： STM32;PI;sensor;robot中图分类号：TP242; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1006-4311（2020）09-0034-030; 引言为了培养和开发大学生的聪明才智与创新精神，展示当代大学生机器人制作能力与高新技术应用水平，国内各类机器人大赛得到众多大学生的积极响应和参与。
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湖南文理学院 课程设计报告
课程名称： 嵌入式系统课程设计 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 报告成绩：
湖南文理学院制评阅意见：
评阅教师 日期 2013.7.5 摘 要 本次课程设计以全国机器人大赛为背景，设计一个能在静止的场地上有目运动的机器人。其研究内容是：为了提高系统的高速实时性、可扩展性和可移植性，将传统的8位机的C51控制平台改为基于ARM的32位微处理器控制平台，在此硬件系统上成功地进行了相应的软件设计和控制算法的研究。 本次课程设计主要的工作有两部分： 首先，分析了竞赛机器人底层控制系统的设计要求，制定了ARM7系列下的以LPC2131微处理器为核心的系统设计方案。 其次，论文重点阐述了竞赛机器人控制系统的硬件和软件设计原理，主要包括以ARM7嵌入式处理器为核心的系统组成结构和以步进电机驱动为主的控制模块的设计。该结构和模块都是基于全国机器人竞赛的主题目标设计的。本次课程设计对核心器件的选型，单元电路的设计，控制原理以及控制算法都进行了详尽的说明。本次课程设计完成了ADSl.2集成开发环境下DebuglnFLASH调试平台搭建,该平台在全国机器人大赛上得到了验证。 本次课程设计的特色之处在于将低功耗、高性能、外设裁减容易、I/O接口丰富的嵌入式MCU与控制算法相结合，设计出较为完善的竞赛机器人控制系统，简化了系统的设计，满足机器人比赛的要求，而且具有良好的扩充性和可移植性，为建立系统级的通用控制平台打下了基础。
关键词：机器人 嵌入式MCU ARM LPC2131 步进电机 Abstract This course is designed to national robot contest as the background, design a site on the stationary motion of the robot head. Their research are: to improve the system's high-speed real-time performance, scalability and portability, the traditional 8 C51 machine control platform to ARM-based 32-bit microprocessor control platform, the success of this hardware system carried out the corresponding software design and control algorithm. The main work of curriculum design has two parts: First, the analysis underlying competition robot control system design requirements, developed under the order LPC2131 ARM7 family microprocessor as the core of the system design. Secondly, the paper focuses on the competition robot control system hardware and software design principles, including the ARM7 embedded processor as the core of the system architecture and to stepper motor driver based control module design. The structure and the modules are based on the theme of the National Robotics Competition target design. This course is designed for the core of the device selection, unit circuit design, control theory and control algorithms have carried out a detailed description. This course is designed to complete the ADSl.2 integrated development environment DebuglnFLASH debugging platform to build the platform in the national robotics contest has been verified. The course design features is that the low-power, high performance, easy to cut peripherals, I / O interface, rich embedded MCU and control algorithm is designed by combining a more perfect competition robot control system, simplifying the system designed to meet the requirements of the robot competition, but also has good scalability and portability for the establishment of a common system-level control platform foundation.
Keywords: Robot embedded MCU ARM LPC2131 stepper motor 目 录 摘 要 .............................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 第1章 绪论 .............................................................................................................................. - 1 - 1.1 国内外机器人发展状况 ............................................................................................ - 1 - 1.2 竞赛的主题和规则 ..................................................................................................... - 2 - 1.3 课题的研究内容及主要工作 ..................................................................................... - 4 - 第2章 基于ARM的嵌入式系统 ........................................................................................... - 5 - 2.1 嵌入式系统 ................................................................................................................ - 5 - 2.1.1 嵌入式系统的组成 .......................................................................................... - 5 - 2.2 基于ARM的微处理器 .............................................................................................. - 7 - 2.2.1 ARM处理器的结构和特点 ............................................................................ - 7 - 2.2.2 ARM7TDM I处理器 ...................................................................................... - 7 - 2.3 嵌入式系统的一般设计流程 ..................................................................................... - 9 - 第3章 控制系统硬件设计 .................................................................................................... - 10 - 3.1 EasyARM2131开发板 ............................................................................................. - 11 - 3.2 机器人控制系统 ....................................................................................................... - 12 - 3.2.1 电机及驱动器 ................................................................................................ - 15 - 3.2.2 I/O光电隔离控制模块 ................................................................................. - 18 - 3.2.3 运动机构控制电路 ........................................................................................ - 19 - 3.2.4 电源系统 ........................................................................................................ - 20 - 第4章 系统软件设计 ............................................................................................................ - 21 - 4.1 ADS的集成开发环境 .............................................................................................. - 21 - 4.2 系统控制软件总体设计 ........................................................................................... - 23 - 4.3 竞赛机器人程序结构设计 ....................................................................................... - 23 - 4.3.1 程序总体流程 ................................................................................................ - 24 - 4.3.3 系统的初始化 ................................................................................................ - 24 - 4.3.3 中断服务模块 ................................................................................................ - 27 - 第5章 总结与展望 ................................................................................................................ - 28 - 致 谢 ....................................................................................................................................... - 30 - 参考文献.................................................................................................................................... - 31 -