蘇教版高中通用技術(shù)選修3全套課件

蘇教版高中通用技術(shù)選修3全套PPT課件認(rèn)識(shí)機(jī)器人復(fù)習(xí)人、機(jī)器、機(jī)器人之間的區(qū)別與聯(lián)系機(jī)器人的動(dòng)作機(jī)構(gòu)具有類似于人或其他生命體的某些器官（肢體、感官等）的功能；機(jī)器人具有通用性，工作種類多樣，動(dòng)作程序靈活多變；機(jī)器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學(xué)習(xí)等；機(jī)器人具有獨(dú)立性，完整的機(jī)器人系統(tǒng)，在工作中可以不依賴于人的干預(yù)。馬上行動(dòng)移栽機(jī)器人800~1000棵/小時(shí)6000棵/小時(shí)體力、效率、質(zhì)量----搬運(yùn)、工業(yè)機(jī)器人解放人的案例馬上行動(dòng)地雷探測(cè)機(jī)器人、火星探測(cè)機(jī)器人消防、核處理機(jī)器人保護(hù)人的案例馬上行動(dòng)手術(shù)機(jī)器人、水下機(jī)器人延伸人的案例2、機(jī)器人的應(yīng)用工業(yè)20世紀(jì)60年代第1臺(tái)上下料20s，1000→250人馬上行動(dòng)人在流水線上工作的缺陷機(jī)器人用于流水線的好處機(jī)器人用于流水線的不足機(jī)器人的應(yīng)用農(nóng)業(yè)討論----那些工作可以由機(jī)器人完成？牧羊、點(diǎn)數(shù)、分發(fā)飼料、趕回羊播種、收割機(jī)器人的應(yīng)用軍事機(jī)器人的應(yīng)用醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人機(jī)器人的應(yīng)用服務(wù)謝謝機(jī)器人的基本組成與工作過(guò)程初識(shí)簡(jiǎn)易機(jī)器人1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能夠完成指派的簡(jiǎn)單任務(wù)。2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能夠自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境。3號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能夠完成復(fù)雜的任務(wù)?；窘M成控制系統(tǒng)：控制電路主板、控制軟件等；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)、電池等；執(zhí)行系統(tǒng)：由傳動(dòng)機(jī)械等構(gòu)成的機(jī)械手等裝置。馬上行動(dòng)觀察簡(jiǎn)易機(jī)器人基本組成部分它們是如何完成任務(wù)的？練習(xí)p15指出某個(gè)機(jī)器人基本組成部分包含那些部件？觀察簡(jiǎn)易爬行機(jī)器人基本組成部分的具體部件？本章小結(jié)原動(dòng)力---人的需求技術(shù)保障---機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)基本組成---控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)。作用---解放人、保護(hù)人、延伸人未來(lái)---高智能、更廣泛，朋友、幫手。綜合實(shí)踐以“走進(jìn)機(jī)器人的世界”為題，辦小報(bào)，進(jìn)行交流。2、通過(guò)參觀或錄像，了解機(jī)器人帶來(lái)的變化，評(píng)價(jià)機(jī)器人帶來(lái)的影響。索尼機(jī)器狗“愛寶”5周歲紀(jì)念展上索尼Qrio機(jī)器人舞蹈表演系列QRIO機(jī)器人全身銀色，重7公斤（15磅），高58厘米（23英寸），雙眼閃著藍(lán)色的光。正在充電座上“休息”的索尼Qrio機(jī)器人上海新國(guó)際展覽中心舉行的2003年“亞洲國(guó)際信息及通信技術(shù)展覽會(huì)”(簡(jiǎn)稱亞洲CeBIT)謝謝常用的傳動(dòng)機(jī)器（1）1.機(jī)械的組成機(jī)械主要由動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分和機(jī)體部分組成。自行車是使用十分普遍的交通工具，也是大家熟悉的一種機(jī)械裝置。人的蹬踏動(dòng)作為自行車提供動(dòng)力，鏈條和鏈輪等組成了自行車的傳動(dòng)部分，車輪是它的執(zhí)行部分，車身等是它的機(jī)體。越野賽中的自行車自行車的傳動(dòng)部分2.常用的機(jī)械傳動(dòng)方式傳動(dòng)部分是機(jī)械中的一個(gè)重要組成部分，它的作用是把動(dòng)力部分產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到執(zhí)行部分。例如，在機(jī)械鐘表中，發(fā)條產(chǎn)生的動(dòng)力依靠齒輪傳動(dòng)裝置，推動(dòng)秒針、分針和時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；在臺(tái)式鉆床中，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)皮帶傳動(dòng)裝置傳遞給鉆頭。機(jī)械傳動(dòng)具有穩(wěn)定、可靠、抵抗環(huán)境干擾能力較強(qiáng)等特點(diǎn)，因而長(zhǎng)期以來(lái)機(jī)械傳動(dòng)一直有著十分廣泛的應(yīng)用。齒輪傳動(dòng)齒輪是一種具有齒形的滾輪，齒輪傳動(dòng)是依靠齒輪間的嚙合(mesh)進(jìn)行的。齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、傳遞功率及變速范圍大、承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以在各種機(jī)械傳動(dòng)中齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用最為廣泛。修正帶中的齒輪傳動(dòng)機(jī)械手表內(nèi)部的齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用齒輪的傳動(dòng)比某些機(jī)械對(duì)其輸出軸轉(zhuǎn)速的大小有一定的要求，通常由變速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，機(jī)械手表的秒針輸出軸的轉(zhuǎn)速必須是1r/min，它是由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。齒輪傳動(dòng)中主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的角速度（轉(zhuǎn)速）之比叫做傳動(dòng)比。輸出軸的角速度取決于主動(dòng)輪的角速度以及齒輪傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比。可用下面的公式計(jì)算一對(duì)相互嚙合的齒輪的傳動(dòng)比i：例如，前頁(yè)左下圖中齒輪組的傳動(dòng)比為：常見的齒輪傳動(dòng)方式案例分析蝸桿傳動(dòng)的自鎖及其應(yīng)用蝸桿傳動(dòng)裝置具有兩個(gè)主要特點(diǎn)，一是能自鎖，即不論蝸輪受到多大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩都無(wú)法推動(dòng)蝸桿回轉(zhuǎn)，可以用來(lái)防止倒轉(zhuǎn)；二是傳動(dòng)比大，即蝸桿轉(zhuǎn)一圈，蝸輪只轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。所以，蝸桿傳動(dòng)裝置廣泛應(yīng)用于牽引、起重等機(jī)械設(shè)備中。吉他等樂(lè)器上部的琴弦的緊固裝置都設(shè)計(jì)成蝸桿機(jī)構(gòu)，既可以防止絲弦的松動(dòng)，保證彈奏時(shí)音調(diào)的穩(wěn)定，又可以應(yīng)用蝸桿機(jī)構(gòu)具有較大傳動(dòng)比的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行琴弦松緊程度的微調(diào)。吉他上的蝸桿機(jī)構(gòu)謝謝常用的傳動(dòng)機(jī)器（2）帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)在很多機(jī)械中，要求把動(dòng)力從一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸傳送到離它距離較遠(yuǎn)的另一個(gè)軸，其中的一種方法是采用帶傳動(dòng)。例如，立式鉆床上電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸將動(dòng)力傳送到輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸上時(shí)，就使用了帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)邊緣有溝槽的帶輪和張緊在帶輪上的皮帶組成，它的設(shè)備成本較低，而且運(yùn)動(dòng)時(shí)噪聲較小，不需要潤(rùn)滑。在使用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)前，必須調(diào)整皮帶的松緊。如果皮帶太緊，可能使轉(zhuǎn)軸因徑向壓力過(guò)大而彎曲變形；如果皮帶太松，皮帶會(huì)打滑，甚至松脫。帶傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是容易打滑。但在一些特殊的情況下(如當(dāng)從動(dòng)輪超負(fù)荷工作時(shí))，皮帶的打滑也可以避免驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或傳動(dòng)裝置因過(guò)載而損壞。當(dāng)在傳動(dòng)中不允許出現(xiàn)打滑時(shí)，可以采用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和繞在鏈輪上的鏈條組成。自行車和摩托車中常采用鏈傳動(dòng)方式。平面連桿傳動(dòng)平面連桿機(jī)構(gòu)能夠傳遞運(yùn)動(dòng)、改變力的大小和方向，還可以將轉(zhuǎn)動(dòng)改變?yōu)閿[動(dòng)或直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)等其他運(yùn)動(dòng)形式，它在機(jī)械裝置中有著十分廣泛的應(yīng)用。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在縫紉機(jī)中的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平行連桿機(jī)構(gòu)在蒸汽機(jī)車中的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在內(nèi)燃機(jī)氣缸中的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖謝謝電子控制系統(tǒng)為了讓簡(jiǎn)易機(jī)器人動(dòng)起來(lái)，僅有傳動(dòng)機(jī)械是不夠的，還需要電子控制系統(tǒng)和程序軟件協(xié)調(diào)各部分工作。本節(jié)將簡(jiǎn)要介紹電子控制系統(tǒng)的基本組成及其工作過(guò)程。打開電子控制系統(tǒng)的內(nèi)部，可以看到電阻、電容、電感、傳感器、晶體管、集成電路和繼電器等眾多的元器件，它們相互作用、相互依賴，形成一個(gè)整體以實(shí)現(xiàn)控制的任務(wù)。電子控制系統(tǒng)的基本組成下面以路燈的控制為例，說(shuō)明電子控制系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程。過(guò)去的路燈需要人工控制，現(xiàn)在利用電子控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。那么，這兩者有什么異同呢？現(xiàn)通過(guò)下圖進(jìn)行對(duì)比。兩種路燈控制系統(tǒng)的方框圖對(duì)照從上圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系中可以知道：兩個(gè)系統(tǒng)都是先進(jìn)行信息的收集，然后經(jīng)過(guò)對(duì)信息的分析、判斷，發(fā)出命令，再執(zhí)行命令，閉合或者斷開電路從而達(dá)到控制目的。兩個(gè)系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)組成各不相同，但是各部分實(shí)現(xiàn)的功能十分相似。電子控制系統(tǒng)一般由輸入、控制（處理）和輸出三個(gè)基本部分組成，用方框圖表示如下（其中箭頭表示信息傳遞方向）。電子控制系統(tǒng)的組成方框圖【輸入部分】輸入部分通常由各種傳感器組成，輸入信息可以有各種形式，可以是作用力，也可以是溫度、濕度、磁場(chǎng)、光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)的變化。輸入部分相當(dāng)于人的感官，它能將采集的非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康淖兓?。例如，手按?dòng)按鈕開關(guān)，輸入部分就把機(jī)械開關(guān)的通或斷的非電量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)（電壓或電流）的有或無(wú)的電量變化。【控制（處理）部分】控制（處理）部分一般由具有各種控制功能的電子電路或微處理器組成。它的作用相當(dāng)于人的大腦，它能對(duì)送入的電信號(hào)進(jìn)行比較、分析和處理，并發(fā)出指令。【輸出部分】輸出部分由電磁繼電器、揚(yáng)聲器等多種執(zhí)行器件組成。輸出信號(hào)可以是位移，如電磁繼電器中銜鐵的運(yùn)動(dòng)，也可以是聲音、光等，如揚(yáng)聲器中發(fā)出的音樂(lè)聲。

輸出部分相當(dāng)于人的手和足，它的作用是執(zhí)行控制（處理）部分的指令，進(jìn)行某種操作，實(shí)現(xiàn)某種功能。通過(guò)以上分析，我們可以將基本的電子控制系統(tǒng)的工作過(guò)程用下圖來(lái)表示。電子控制系統(tǒng)的工作過(guò)程繼電器繼電器是一種常見的執(zhí)行器件。作為開關(guān)器件，它能實(shí)現(xiàn)用弱電（低電壓、小電流）信號(hào)去控制強(qiáng)電（高電壓、大電流）電路的接通與斷開，起到以“小”控“大”的作用。無(wú)觸點(diǎn)繼電器由半導(dǎo)體三極管構(gòu)成的無(wú)觸點(diǎn)繼電器，沒(méi)有動(dòng)觸點(diǎn)，具有工作時(shí)無(wú)火花、速度快、效率高和易于與電子電路集成等特點(diǎn)。在簡(jiǎn)易機(jī)器人的控制電路中，利用晶體三極管的開關(guān)與電流放大作用，組成無(wú)觸點(diǎn)繼電器，控制電動(dòng)機(jī)電源的接通或斷開，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。謝謝讓簡(jiǎn)易機(jī)器人動(dòng)起來(lái)靈巧的雙手,加上富有智慧的頭腦，人類藉此創(chuàng)造了一個(gè)美麗的世界。由傳動(dòng)機(jī)械組成的機(jī)械手，加上類似人腦功能的電子控制系統(tǒng)，便能使簡(jiǎn)易機(jī)器人動(dòng)起來(lái)。1.電動(dòng)機(jī)械手的制作

下面我們以電動(dòng)機(jī)械手的制作為例，介紹簡(jiǎn)單電動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試的過(guò)程與方法。制作要求將在本章第二節(jié)中制作的機(jī)械手裝上電動(dòng)機(jī)和齒輪箱，使它成為一個(gè)電動(dòng)的機(jī)械手。1.固定機(jī)械手。

取一塊塑料板作為平臺(tái)，用螺

絲和螺帽將平行連桿的末端固定在

平臺(tái)上，如下圖所示。2.制作曲柄滑塊。

用塑料散件搭建一個(gè)滑塊，然后將曲柄用螺絲和螺帽連接在連桿的適當(dāng)位置，連桿的另一端與滑塊連接，如下圖所示。3.安裝電動(dòng)機(jī)齒輪箱和曲柄滑塊

機(jī)構(gòu)。

調(diào)整位置，將曲柄與電動(dòng)機(jī)齒輪箱的輸出軸連接，再在滑塊與平行連桿末端一節(jié)的中間相交位置處用螺絲和螺帽連接起來(lái)，如下圖所示。4.調(diào)試。

(1)安裝電池盒。

(2)將電動(dòng)機(jī)接通電源，觀察平行連桿伸展(或收縮)動(dòng)作，并進(jìn)行調(diào)試。

(3)將連接電動(dòng)機(jī)的電源線調(diào)換位置，使電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察平行連桿收縮(或伸展)動(dòng)作，并進(jìn)行調(diào)試。

2.使簡(jiǎn)易機(jī)器人動(dòng)起來(lái)下面我們以簡(jiǎn)易機(jī)器人中自動(dòng)控制系統(tǒng)為例，介紹簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作及調(diào)試的過(guò)程與方法。1.固定控制電路主板。將控制電路主板(其中已儲(chǔ)存使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的程序)固定在機(jī)械手的平臺(tái)上。固定控制電路主板2.連接電路。將電池組的連接插頭插在控制電路主板的電池插座上，將電動(dòng)機(jī)的連接插頭插入1號(hào)電動(dòng)機(jī)插座上，如下圖所示。3.整機(jī)調(diào)試。(1)打開電源開關(guān)，按下運(yùn)行按鈕，調(diào)試傳動(dòng)裝置，使曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)與平行連桿的收縮和伸展動(dòng)作相協(xié)調(diào)。(2)試驗(yàn)機(jī)械手能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾取、釋放一只乒乓球。練習(xí)：利用電動(dòng)機(jī)、齒輪箱、塑料散件和電池等，按照下列圖示，完成爬行機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的制作。接通電源，讓它爬起來(lái)。謝謝簡(jiǎn)易機(jī)器人的單片機(jī)控制電路在簡(jiǎn)易機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，單片機(jī)充當(dāng)著簡(jiǎn)易機(jī)器人的“大腦”。這一節(jié)我們將介紹以單片機(jī)為核心的簡(jiǎn)易機(jī)器人控制電路。1.認(rèn)識(shí)單片機(jī)

單片機(jī)（SCM，singlechipmicrocomputer）全稱為“單片微型計(jì)算機(jī)”，在它內(nèi)部有塊只有人的指甲大小的超大規(guī)模集成電路芯片，是一臺(tái)不帶外部設(shè)備的微型控制器。近年來(lái)，國(guó)際上采用MCU（microcontrollerunit）替代SCM。單片機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗少、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制處理功能強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、機(jī)器人、智能化儀器儀表、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信、智能武器等方面。日常生活中的CD機(jī)、DVD機(jī)、數(shù)字電視機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)、空調(diào)及其遙控器、高級(jí)智能玩具中也使用著各種各樣的單片機(jī)。智能玩具汽車中的單片機(jī)DVD機(jī)中的單片機(jī)單片機(jī)的基本組成與工作過(guò)程單片機(jī)將中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、輸人/輸出接口電路等集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上，具有完整的處理控制功能。下圖是單片機(jī)的內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)圖?！裰醒胩幚砥鰿PU是單片機(jī)的核心部分，負(fù)責(zé)處理指令?！翊鎯?chǔ)器相當(dāng)于人的大腦的記憶細(xì)胞，它可分為兩種：一種是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），用于存放輸入的數(shù)據(jù)與運(yùn)算的結(jié)果，數(shù)據(jù)可讀可寫，掉電后將丟失；另一種是只讀存儲(chǔ)器ROM（程序存儲(chǔ)器），用于存放單片機(jī)的應(yīng)用程序指令，其內(nèi)容一般是不可更改的，掉電后數(shù)據(jù)不丟失?！駮r(shí)鐘電路主要產(chǎn)生單片機(jī)運(yùn)行所需的時(shí)鐘信號(hào)?！馡/O端口是單片機(jī)的輸入/輸出接口，其中I（Input）表示輸入，O（output）表示輸出，它們負(fù)責(zé)信號(hào)的傳送?！穸〞r(shí)器/計(jì)數(shù)器為單片機(jī)進(jìn)行精確的定時(shí)或外部事件的計(jì)數(shù)，就好像人做事時(shí)大腦要決定何時(shí)開始、何時(shí)結(jié)束、確定狀態(tài)和知道事情做了多少等?！駜?nèi)部總線則負(fù)責(zé)在芯片內(nèi)傳送各種數(shù)據(jù)與信號(hào)。單片機(jī)的工作過(guò)程是CPU首先從ROM中提取指令，接著分析指令，然后執(zhí)行指令，并送出處理結(jié)果。AT89c2051單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)有很多規(guī)格和型號(hào)，本書中的簡(jiǎn)易機(jī)器人選用的單片機(jī)型號(hào)為AT89C2051。AT89C2051單片機(jī)具有較高的性能與價(jià)格比，具有速度快、功能強(qiáng)、體積小、使用方便、設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn)。AT89C205l單片機(jī)外形AT89C205l引腳圖

AT89C2051單片機(jī)有20個(gè)引腳，這些引腳是單片機(jī)與外圍電路聯(lián)系的通道。下表是對(duì)其引腳的介紹。2.控制電路完整的控制電路除了核心控制器芯片外，往往還需要有外圍電路來(lái)獲取外界信息，控制執(zhí)行部件。在簡(jiǎn)易機(jī)器人控制電路主板中，單片機(jī)與外圍電路共同構(gòu)成了簡(jiǎn)易機(jī)器人的單片機(jī)控制電路。下面是簡(jiǎn)易機(jī)器人控制電路主板示意圖，各外圍電路分別與單片機(jī)相應(yīng)功能的引腳連接。擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器對(duì)單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器ROM的容量進(jìn)行了擴(kuò)展，增建了一個(gè)存儲(chǔ)程序的“倉(cāng)庫(kù)”。1號(hào)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是無(wú)觸點(diǎn)繼電器電路，藉此利用小電流控制較大電流的電動(dòng)機(jī)。單片機(jī)控制電路主板預(yù)留了4個(gè)輸入/輸出擴(kuò)展接口，可以外接各種擴(kuò)展電路板。此外，還有接收簡(jiǎn)單光信號(hào)的光敏傳感電路、程序?qū)懭伺c運(yùn)行電路等與單片機(jī)的引腳連接。謝謝簡(jiǎn)易機(jī)器人的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解一種單片機(jī)匯編語(yǔ)言，掌握一種單片機(jī)常用的編程指令。學(xué)會(huì)用指令編制簡(jiǎn)單控制的程序。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言簡(jiǎn)易機(jī)器人的單片機(jī)是解讀編程語(yǔ)言、執(zhí)行指令的唯一部件。單片機(jī)的編程語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言全是由0、1組合起來(lái)的代碼，執(zhí)行速度最快，但可讀性很差，不利于推廣。高級(jí)語(yǔ)言具有通用性，人使用起來(lái)方使，常見的有BASIC、C、PASCAL等，但因編譯后產(chǎn)生的源代碼較長(zhǎng)，因而單片機(jī)的執(zhí)行速度較慢。匯編語(yǔ)言的執(zhí)行速度和使用的方便性介于上面兩種語(yǔ)言之間。使用匯編語(yǔ)言編寫的程序內(nèi)存占用少，執(zhí)行速度較快。匯編語(yǔ)言MCS—51系列匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言指令由標(biāo)號(hào)、操作碼，操作數(shù)和注釋四部分組成。它的基本格式如下：標(biāo)號(hào)、操作碼，操作數(shù)和注釋標(biāo)號(hào)是編程用戶設(shè)定的符號(hào)，它代表指令所在的地址，它必須以字母開頭，以“：”結(jié)尾。操作碼是由助記符表示的一些字符串，規(guī)定了指令的操作功能，例如，MOV、DJNZ、ADD等。操作數(shù)是指參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的地址。

在傳送指令中多數(shù)有兩個(gè)操作數(shù)，左邊的通常是目的操作數(shù)，表示操作結(jié)果存放的地方；右邊的通常是源操作數(shù)，指出操作數(shù)的來(lái)源。兩個(gè)操作數(shù)之間用逗號(hào)隔開，操作碼和操作數(shù)之間留有空格。

有些指令只有一個(gè)操作數(shù)或者沒(méi)有操作數(shù)，注釋是對(duì)該匯編指令進(jìn)行解釋，以便于讀者理解，注釋之前要加分號(hào)“；”。常用的匯編指令匯編指令主要有；數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、位操作類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令等。操作數(shù)的形式-＃1.帶＃的操作數(shù)----“立即數(shù)”，即具體數(shù)值如＃30，-----十進(jìn)制數(shù)值30；2.＃30H——十六進(jìn)制數(shù)值30H；3.十六進(jìn)制數(shù)每位數(shù)用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F表示，35H----十進(jìn)制數(shù)3*16+5=53；4.30----地址為30的存儲(chǔ)器中的數(shù)值。馬上行動(dòng)p491、將30H這個(gè)十六進(jìn)制數(shù)送到累加器A中去，寫出相應(yīng)的指令。2、把累加器A中的內(nèi)容加上69H再送回到A，寫出相應(yīng)的指令。如果A中的內(nèi)容原為33H，則指令執(zhí)行后，累加器A中的內(nèi)容是102H嗎？如果不是，應(yīng)該為多少？“馬上行動(dòng)”參考答案1、MOVA，＃30H2、ADDA，＃69H。不是，9CH。計(jì)算方法：9*16+12=156流程框圖的功能-----匯編指令支持的指令：CLR、P3.3燈亮8位單片機(jī)輸入/輸出口是以8個(gè)“位”為一個(gè)單元。P1.0~P1.7對(duì)應(yīng)一個(gè)單元。P1.0對(duì)應(yīng)P1單元的0位。P1.3對(duì)應(yīng)P1單元的3位。SETB、CLR指令是其中某一位進(jìn)行操作。SETB

P1.3，表示置P1單元的第3位為高電平。馬上行動(dòng)p50仿照燈亮的例子，寫出燈熄滅的匯編指令。“馬上行動(dòng)”p50參考答案:SETB、P3.3謝謝讓簡(jiǎn)易機(jī)器人完成指派任務(wù)設(shè)計(jì)要求讓1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人夾取乒乓球，然后把夾取的乒乓球送到距離不遠(yuǎn)的采集處，并將球放入其中，再回到原位，準(zhǔn)備再次夾取乒乓球。直至將3個(gè)乒乓球放入采集器中后結(jié)束。在初步學(xué)會(huì)用指令編寫程序的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用硬件設(shè)計(jì)和制作的基本知識(shí)和方法，讓1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能完成由2~3個(gè)規(guī)定動(dòng)作組成的指派任務(wù)。設(shè)計(jì)分析對(duì)前面尚未解決的問(wèn)題逐一分析。硬件設(shè)計(jì)與分析1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人的硬件包括兩個(gè)部分：機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制電路。轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與調(diào)試1.在底座上搭建一個(gè)放置乒乓球的支架。2.讓機(jī)械手在水平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，可以通過(guò)以下兩個(gè)方案實(shí)現(xiàn)。放置乒乓球的支架設(shè)計(jì)方案一將帶齒輪箱的2號(hào)電動(dòng)機(jī)固定在底座上，然后把2號(hào)電動(dòng)機(jī)齒輪箱的輸出軸與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)固定連接。當(dāng)2號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪箱輸出軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，如下圖所示。設(shè)計(jì)方案一的組裝圖設(shè)計(jì)方案二將2號(hào)電動(dòng)機(jī)齒輪箱安裝在機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，再把2號(hào)電動(dòng)機(jī)齒輪箱的輸出軸與底座固定連接。當(dāng)2號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于齒輪箱輸出軸固定，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，如右圖所示。設(shè)計(jì)方案二的組裝圖軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試根據(jù)設(shè)計(jì)要求提出的任務(wù)，設(shè)計(jì)1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人的工作流程。工作流程圖和圖形化語(yǔ)言程序如下圖所示。最后，將機(jī)器人控制程序?qū)懭肟刂齐娐分靼宓臄U(kuò)展程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行調(diào)試1.將1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的起始位置調(diào)整到對(duì)準(zhǔn)乒乓球放置的位置，并調(diào)整機(jī)械手臂收緊，作為機(jī)械手臂的起始位置。2.調(diào)試機(jī)械手完成伸出動(dòng)作的延時(shí)時(shí)間，以使機(jī)械手能夠恰好夾緊乒乓球。延時(shí)時(shí)間過(guò)短，會(huì)使機(jī)械手不能夾緊乒乓球。謝謝簡(jiǎn)易機(jī)器人對(duì)環(huán)境的識(shí)別1.機(jī)器人識(shí)別環(huán)境的奧秘依靠眼睛、耳朵、鼻子、舌頭和皮膚等感覺器官獲取外界信息，再通過(guò)大腦識(shí)別環(huán)境。機(jī)器人要像人一樣能識(shí)別環(huán)境，必須具有幫助機(jī)器人獲取外部信息的傳感器。傳感器是一種將非電量轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的裝置。給機(jī)器人安裝功能不同的傳感器，機(jī)器人就能像人一樣具有視覺、聽覺、嗅覺和觸覺等各種“感覺”。案例分析：反恐排爆機(jī)器人我國(guó)自行開發(fā)的智能反恐排爆機(jī)器人——“靈晰-B”具有高超的本領(lǐng)。在一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)中，當(dāng)接到排除炸藥包的命令后，“靈晰-B”立即行動(dòng)：頭頂攝像機(jī)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，實(shí)時(shí)跟蹤；4只膠輪急速旋轉(zhuǎn)，勇往直前；途中，雖有數(shù)級(jí)臺(tái)階阻于路前，它也并不慌張，按照指令迅速收縮膠輪，改成履帶方式，沿著臺(tái)階一級(jí)級(jí)攀爬上去；當(dāng)接近目標(biāo)時(shí)，便伸開長(zhǎng)長(zhǎng)的手臂將炸藥包抓住，然后迅速將其放進(jìn)防爆罐。此外，它還可以穿越洞口，跨越0.4m高的路障，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求裝備爆炸物銷毀器、連發(fā)霰彈槍以及催淚彈等各種武器。反恐排爆機(jī)器人之所以能識(shí)別環(huán)境，是因?yàn)樵谒砩习惭b了各種傳感器，如識(shí)別聲音的聲敏傳感器、分辨光強(qiáng)度的光敏傳感器、具有觸覺的壓敏傳感器等，使它能檢測(cè)周圍環(huán)境的非電量信息，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再反饋給機(jī)器人的電腦進(jìn)行處理，從而完成識(shí)別環(huán)境的任務(wù)?！办`晰-B”反恐排爆機(jī)器人給簡(jiǎn)易機(jī)器人安裝上傳感器，構(gòu)成一個(gè)由輸入、控制、輸出和檢測(cè)等部分組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，傳感器不斷檢測(cè)周圍環(huán)境的非電量信息，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再反饋給單片機(jī)進(jìn)行加工處理，然后由單片機(jī)發(fā)出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人能采取各種措施來(lái)適應(yīng)環(huán)境，從而更好地完成任務(wù)。2.常用的傳感器現(xiàn)將常用的一些傳感器及其功能列表如下。3.簡(jiǎn)易機(jī)器人對(duì)環(huán)境的識(shí)別1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能完成一定的指派任務(wù)，但是它不能識(shí)別環(huán)境。下面我們以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并制作能識(shí)別環(huán)境的簡(jiǎn)易機(jī)器人。設(shè)計(jì)要求在1號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一個(gè)2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人，讓它能識(shí)別橙色和黑色乒乓球，并完成對(duì)橙色乒乓球的夾取和釋放。設(shè)計(jì)分析要完成設(shè)計(jì)要求中的任務(wù)，必須給2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人安裝一個(gè)能識(shí)別顏色的“感覺器官”－光反射傳感器。光反射傳感器由一個(gè)紅外發(fā)光管和紅外接收管組成。工作時(shí)，紅外發(fā)光管能發(fā)射一束紅外線，當(dāng)它遇到障礙物時(shí)反射到紅外接收管上，紅外接收管受到紅外線的照射后阻值發(fā)生變化。反射光的強(qiáng)弱與障礙物的顏色有密切聯(lián)系。黑色物體對(duì)光線的反射能力最差。根據(jù)橙色和黑色物體產(chǎn)生反射光的強(qiáng)弱不同，光反射傳感器即可產(chǎn)生不同的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)光反射傳感器驅(qū)動(dòng)板處理后傳送給控制電路主板中的單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)出指令，指揮機(jī)電系統(tǒng)協(xié)同工作，讓2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人完成夾取橙色乒乓球的動(dòng)作。光反射傳感器驅(qū)動(dòng)板的任務(wù)是一方面給光反射傳感器提供發(fā)射紅外線的能源，另一方面將光反射傳感器傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，然后送到控制電路主板。設(shè)計(jì)方案1.傳感器的選用。由于光反射傳感器能夠較靈敏地識(shí)別橙色和黑色，所以首選它作為2號(hào)簡(jiǎn)易判別顏色的“感覺器官”。2.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用第二章第四節(jié)中設(shè)計(jì)的平行連桿和曲柄滑塊組成簡(jiǎn)易機(jī)械手。3.控制電路設(shè)計(jì)?？刂齐娐愤B接示意圖如下圖所示。4.軟件設(shè)計(jì)。2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能識(shí)別橙色和黑色，并做出相應(yīng)的夾取和釋放乒乓球的動(dòng)作，要先設(shè)計(jì)工作流程圖，編寫圖形化語(yǔ)言程序，再寫入控制電路中。上面的程序流程圖反映的功能是：當(dāng)在放置處放置黑色乒乓球時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，揚(yáng)聲器不斷發(fā)出蜂鳴聲。當(dāng)將橙色乒乓球放到放置處時(shí)，蜂鳴聲停止，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)2s，機(jī)械手夾取乒乓球，夾取動(dòng)作完成后，電動(dòng)機(jī)停止2s，之后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)2s，機(jī)械手釋放乒乓球，機(jī)械手停止動(dòng)作，程序終止。模型組裝按照下列圖示的步驟，組裝2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人(1)搭建底座，在其上分別安裝光反射傳感器板、2號(hào)電動(dòng)機(jī)齒輪箱。裝上2號(hào)電動(dòng)機(jī)齒輪箱的底座(2)將2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人主體與底座進(jìn)行組合，并進(jìn)行電路的連接。2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人主體與底座的組合試驗(yàn)1.準(zhǔn)備。(1)將編制好的程序?qū)懭肟刂齐娐贰?2)準(zhǔn)備黑色和橙色乒乓球各一只。(3)在光反射傳感器上方的支架上放置一只橙色乒乓球。2.試運(yùn)行。(1)接通電源，啟動(dòng)運(yùn)行按鈕觀察2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人是否按照設(shè)計(jì)要求完成任務(wù)。(2)將黑色乒乓球取代橙色乒乓球，重復(fù)步驟(1)(3)根據(jù)試運(yùn)行情況，調(diào)整程序，反復(fù)試驗(yàn)幾次，使2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能正確、順利快速地完成任務(wù)。謝謝讓簡(jiǎn)易機(jī)器人自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境為了使簡(jiǎn)易機(jī)器人不僅能識(shí)別環(huán)境，而且能根據(jù)環(huán)境的變化作出相應(yīng)的對(duì)策和反應(yīng)，從而使它具有適應(yīng)環(huán)境的能力還必須對(duì)簡(jiǎn)易機(jī)器人的硬件和軟件作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和制作。1.簡(jiǎn)易機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制作的一般過(guò)程與方法依據(jù)簡(jiǎn)易機(jī)器人具有軟、硬件相結(jié)合的特點(diǎn)以及《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》和《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》中所介紹的設(shè)計(jì)的一般過(guò)程與方法，簡(jiǎn)易機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制作流程如下圖所示。2.2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人的改進(jìn)設(shè)計(jì)和制作下面我們通過(guò)對(duì)2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人的改進(jìn)設(shè)計(jì)和制作，說(shuō)明簡(jiǎn)易機(jī)器人設(shè)計(jì)和制作的一般過(guò)程與方法。設(shè)計(jì)要求對(duì)2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人進(jìn)行改進(jìn)，使它能完成下列任務(wù)：1.能將黑、橙兩種顏色不同的乒乓球夾取后分別放置到兩個(gè)不同的采集器中；2.每一次完成分揀工作之后，能返回起始位置并繼續(xù)進(jìn)行分揀工作。設(shè)計(jì)分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題進(jìn)行研究，并提出可能解決的方案。下面對(duì)在前面尚未解決的問(wèn)題逐一分析如下：軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試讓2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人能夠自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境，并完成指派任務(wù)，還必須要有軟件的支持。按軟件設(shè)計(jì)“自頂向下”的方法，首先設(shè)計(jì)總的流程，然后再逐步細(xì)化，最后通過(guò)調(diào)試，完成全部軟件的設(shè)計(jì)?？偭鞒淘O(shè)計(jì)在這個(gè)程序總流程圖中，分為“判斷乒乓球的顏色”、“處理橙色乒乓球”和“處理黑色乒乓球”等幾個(gè)部分。處理完成后，再返回放置處繼續(xù)下一次分揀。細(xì)化總流程圖1.判斷乒乓球顏色的流程設(shè)計(jì)。這部分流程是對(duì)處在放置處的乒乓球進(jìn)行顏色的判斷，用1號(hào)光反射傳感器判斷乒乓球的顏色，并分別轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序進(jìn)行處理。2.處理橙色或黑色乒乓球可以再細(xì)化為夾緊乒乓球和移送乒乓球兩個(gè)功能塊。(1)機(jī)械手夾緊乒乓球的流程設(shè)計(jì)。

啟動(dòng)1號(hào)電動(dòng)機(jī)，也就是讓機(jī)械手的平行連桿向前伸展，完成夾取乒乓球的動(dòng)作。此時(shí)，控制電路主板不斷地判斷接觸傳感器的壓桿是否被壓下。當(dāng)接觸傳感器壓桿沒(méi)被壓下時(shí)，1號(hào)電動(dòng)機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到壓桿被壓下時(shí)有信號(hào)送到控制電路主板控制電路主板控制1號(hào)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)移送橙色或黑色乒乓球的流程設(shè)計(jì)假設(shè)處理的是橙色乒乓球，設(shè)的流程圖如下圖所示。上述流程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的延時(shí)時(shí)間是可以預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)。正確的延時(shí)時(shí)間通過(guò)試驗(yàn)運(yùn)行、觀察和不斷修正后，必須達(dá)到以下要求：(1)2號(hào)電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)電動(dòng)機(jī))正向轉(zhuǎn)動(dòng)的延時(shí)時(shí)間結(jié)束時(shí)，恰好使機(jī)械手停止在放置乒乓球的采集位置；(2)1號(hào)電動(dòng)機(jī)(機(jī)械手夾持電動(dòng)機(jī))反轉(zhuǎn)的延時(shí)時(shí)間最少應(yīng)保證機(jī)械手能釋放乒乓球，但也不能過(guò)長(zhǎng)，否則機(jī)械手縮回至極限位置后容易造成傳動(dòng)機(jī)械的損傷與電動(dòng)機(jī)的過(guò)載。一般延時(shí)時(shí)間調(diào)整為機(jī)械手釋放球以后，縮回但還未到達(dá)極限位置。控制程序的編制根據(jù)流程圖，使用圖形化語(yǔ)言寫出相應(yīng)的控制程序。控制程序的電寫入將編寫好的程序電寫入控制電路主板的擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器中。3.整機(jī)運(yùn)行調(diào)試2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人是一個(gè)由硬件和軟件組成的系統(tǒng)，整機(jī)調(diào)試時(shí)需要從軟件和硬件兩方面多角度地分析問(wèn)題。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試和方案修正，促成軟件和硬件互相協(xié)調(diào)和配合，2號(hào)簡(jiǎn)易機(jī)器人達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)要求。程序運(yùn)行前的調(diào)試將機(jī)械手調(diào)試到初始位置，達(dá)到下列要求1.轉(zhuǎn)動(dòng)夾取乒乓球的1號(hào)電動(dòng)機(jī)讓機(jī)械手處于釋放狀態(tài)；2.用手動(dòng)方式調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，讓機(jī)械手處于對(duì)準(zhǔn)被夾取的乒乓球的位置。程序運(yùn)行中進(jìn)行的調(diào)試1.調(diào)試機(jī)械手夾緊乒乓球的松緊程度。2.調(diào)試機(jī)械手釋放乒乓球。調(diào)整程序中1號(hào)電動(dòng)機(jī)(機(jī)械手夾持電動(dòng)機(jī))的延時(shí)時(shí)間，以控制機(jī)械手能釋放乒球，并且縮回(不可超過(guò)極限位置)。3.調(diào)試機(jī)械手對(duì)準(zhǔn)乒乓球采集處的位置。調(diào)整2號(hào)電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)電動(dòng)機(jī))的延時(shí)時(shí)間，使機(jī)械手夾取的乒乓球?qū)?zhǔn)采集處位置。4.調(diào)試機(jī)械手判別乒乓球顏色準(zhǔn)確性。經(jīng)反復(fù)調(diào)試后，使機(jī)械手能在放置處準(zhǔn)確地夾取乒乓球，并根據(jù)是黑色還是橙色乒乓球?qū)⑺鼈兎诺讲煌牟杉?。機(jī)械手將黑色乒乓球放到采集處謝謝讓簡(jiǎn)易機(jī)器人完成復(fù)雜的任務(wù)（選學(xué)）學(xué)習(xí)目標(biāo)：能設(shè)計(jì)和制