简单的机械臂控制系统设计：
没有机械臂的具体结构图，电机处仅代表机械臂关节处的运动情况。
通过控制电机的运动来控制机械臂的具体动作。
将货物从一个固定位置搬运到另一个固定位置，重复此操作。其中用一个压力传感器作为机械臂的启动开关，当压力传感器检测到有货物存在于货架上时机械臂开始执行动作，将货物夹起搬运到另一个位置。当货物被搬运到另一个位置的时候数码显示屏幕记录下搬运的个数，当搬运完毕后如果传感器再次检测到货架上有货物，机械臂即再一次执行刚才的动作，将货物搬运到另一个位置，同时显示屏显示的数字加一，记录下搬运的货物数量。

机械臂主要结构，各连接处用电机代替

机械臂末端示意图


五个舵机：Kpower公司的舵机，分别为：两个RC20P、一个RD13T、一个RC30P、一个RC05P3。


舵机的选择的标准：
（1）转速：转速由舵机在无负载的情况下转过60度所需要的时间。
（2）扭矩：可以理解为在舵盘上距舵机轴中心水平距离1厘米处，舵机能够带动的物品的重量。舵机扭矩的单位是千克厘米。
2.6软件设计
（1）定义芯片引脚
（2）定义延时函数
（3）定义中断函数
（4）定义舵机驱动函数
（5）定义模数转换器转换函数
（6）定义PWM波函数
（7）定义初始化函数
（8）通过合理的逻辑整理将要实现的功能通过逻辑运算关联起来，组合成主函数，并多次调试与修改。

单片机源程序如下:
//线性区间标度变换公式： y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

//ADC0832的引脚
sbit ADCS =P2^2; //ADC0832 chip seclect
sbit ADDI =P2^4; //ADC0832 k in
sbit ADDO =P2^4; //ADC0832 k out
sbit ADCLK =P2^3; //ADC0832 clock signal

sbit PWM0 = P3^0;
sbit PWM1 = P3^1;
sbit PWM2 = P3^2;
sbit PWM3 = P3^3;
sbit PWM4 = P3^4;

sbit PWM5 = P1^5;
sbit PWM6 = P1^6;
sbit PWM7 = P1^7;

sbit ADD = P3^4;
sbit B3 = P3^5;

uint t_up0 = 1500; //舵机PWM高电平时间 1000~2000表示1ms到2ms
uint t_up1 = 1500;
uint t_up2 = 1500;
uint t_up3 = 1500;
uint t_up4 = 1500;

uint t0_h;
uint t0_l;
unsigned int D1,D2,D3,D4;
uint Flag=0;



uchar t0_flag = 0;
uint num_max = 65535; //
uint t_change = 63036;//换路周期2.5ms

uchar error0 = 45;
uchar error1 = 45;
uchar error2 = 52;
uchar error3 = 52;
uchar error4 = 57;
uchar error5 = 57;
uchar error6 = 63;
uchar error7 = 63;
uchar error8 = 70;
uchar error9 = 70;


unsigned char dispbitcode[8]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//位扫描
unsigned char dispcode[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};//共阳数码管字段码
unsigned char dispbuf[4]; //显示数码管的数组
unsigned int temp;
unsigned char getdata; //获取ADC转换回来的值

void delayms(uint ms)
{
unsigned char a,b,c;
while(ms--)
{
for(c=1;c>0;c--)
for(b=142;b>0;b--)
for(a=2;a>0;a--);
}
}
void timer_init()
{
EA = 1;
ET0 = 1;
PT0 = 1;
TMOD = 0x11;
TH0 = (65536 - t_up0)/256;
TL0 = (65536 - t_up0)%256;
}

void timer0() interrupt 1
{
if(t0_flag == 0)
{
PWM0 = 1;
TH0 = (num_max - t_up0 + error0+50*2)/256; //是为了抵消执行语句花的时间
TL0 = (num_max - t_up0 + error0+125)%256;
t0_flag = 1;
}
else if(t0_flag == 1)
{
PWM0 = 0;
TH0 = (t_change + t_up0 +error1+50*2)/256;
TL0 = (t_change + t_up0 +error1+125)%256;
t0_flag = 2;
}
else if(t0_flag == 2)
{
PWM1 = 1;
TH0 = (num_max - t_up1 + error2+50*2)/256; //是为了抵消执行语句花的时间
TL0 = (num_max - t_up1 + error2+125)%256;
t0_flag = 3;
}
else if(t0_flag == 3)
{
PWM1 = 0;
TH0 = (t_change + t_up1 +error3+50*2)/256;
TL0 = (t_change + t_up1 +error3+125)%256;
t0_flag = 4;
}
else if(t0_flag == 4)
{
PWM2 = 1;
TH0 = (num_max - t_up2 + error4+50*2)/256; //是为了抵消执行语句花的时间
TL0 = (num_max - t_up2 + error4+129)%256;
t0_flag = 5;
}
else if(t0_flag == 5)
{
PWM2 = 0;
TH0 = (t_change + t_up2 +error5+50*2)/256;
TL0 = (t_change + t_up2 +error5+129)%256;

t0_flag = 6;
}
else if(t0_flag == 6)
{
PWM3 = 1;
TH0 = (num_max - t_up3 + error6+50*2)/256; //是为了抵消执行语句花的时间
TL0 = (num_max - t_up3 + error6+129+1)%256;

t0_flag = 7;
}
else if(t0_flag == 7)
{
PWM3 = 0;
TH0 = (t_change + t_up3 +error7+50*2)/256;
TL0 = (t_change + t_up3 +error7+129+1)%256;
t0_flag = 8;
}
else if(t0_flag == 8)
{
PWM4 = 1;
TH0 = (num_max - t_up4 + error8+50*2)/256; //是为了抵消执行语句花的时间
TL0 = (num_max - t_up4 + error8+129+1)%256;
t0_flag = 9;
}
else if(t0_flag == 9)
{
PWM4 = 0;
TH0 = (t_change + t_up4 +error9+50*2+10000)/256;
TL0 = (t_change + t_up4 +error9+129+1)%256;
t0_flag = 0;
}

}

//延时函数
void delay_1ms(void)//12mhz delay 1.01ms
{
unsigned char x,y;
x=3;
while(x--)
{
y=40;
while(y--);
}
}

//显示函数
void display(void) //数码管显示函数
{
char k;
for(k=0;k<4;k++)
{

P1 = dispbitcode[k];
P0 = dispcode[dispbuf[k]]; //显示压力传感器读取到的数值，一共四个数
//if(k==1) //加上数码管的dp小数点
// P0&=0x7f; //p0相与后赋予新的值
delay_1ms();

}
}

/************
读ADC0832函数
************/

//采集并返回
unsigned int Adc0832(unsigned char channel) //AD转换，返回结果
{
unsigned char i=0;
unsigned char j;
unsigned int dat=0;
unsigned char ndat=0;

if(channel==0)channel=2;
if(channel==1)channel=3;
ADDI=1;
_nop_();
_nop_();
ADCS=0;//拉低CS端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1;//拉高CLK端
ADDI=channel&0x1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1;//拉高CLK端
ADDI=(channel>>1)&0x1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3
ADDI=1;//控制命令结束
_nop_();
_nop_();
dat=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
dat|=ADDO;//收数据
ADCLK=1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
_nop_();
_nop_();
dat<<=1;
if(i==7)dat|=ADDO;
}
for(i=0;i<8;i++)
{
j=0;
j=j|ADDO;//收数据
ADCLK=1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
_nop_();
_nop_();
j=j<<7;
ndat=ndat|j;
if(i<7)ndat>>=1;
}
ADCS=1;//拉低CS端
ADCLK=0;//拉低CLK端
ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态
dat<<=8;
dat|=ndat;
return(dat); //return ad k
}



void count(void) //计算得到D1,D2,D3,D4
{
unsigned int OverCounter = 0;
bit OverFlg = 0;
unsigned int temp,ppress = 0;
floatpress;

getdata=Adc0832(0);
if(14 {
int vary=getdata; //y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa
press=((10.0/23.0)*vary)+9.3; //测试时补偿值为9.3
temp=(int)(press*10); //放大10倍，便于后面的计算
if(temp != ppress)
{
ppress = temp;
OverFlg = 1;
}
D1=temp/1000; //取压力值百位
D2=(temp%1000)/100; //取压力值十位
D3=((temp%1000)%100)/10; //取压力值个位
D4=((temp%1000)%100)%10; //取压力值十分位
}
}


void KEY(void)//搬运东西电机转动程序
{
if(Flag<100)
{
if(t_up0 <= 1950&&Flag<=30)
{
t_up0 = t_up0 + 5;
delayms(50);
Flag++;
}
if(t_up0 <= 1930&&(Flag>30&&Flag<=50))
{
t_up1 = t_up1 + 5;
delayms(50);
Flag++;
}
if(t_up0 <= 1930&&(Flag>50&&Flag<=70))
{
t_up2 = t_up2 + 5;
delayms(50);
Flag++;
}
if(t_up0 <= 1930&&(Flag>70&&Flag<=80))
{
t_up3 = t_up3 + 5;
delayms(50);
Flag++;
}
if(t_up0 <= 1950&&(Flag>80&&Flag<=100))
{
t_up4 = t_up4 + 5;
delayms(50);
Flag++;
}
}
}

void KEY0(void)
{
if(t_up0 <= 1950&&Flag>=80)
{
t_up4 = t_up4 - 5;
delayms(50);
Flag--;
}

if(t_up0 <= 1930&&(Flag>=70&&Flag<80))
{
t_up3 = t_up3 - 5;
delayms(50);
Flag--;
}
if(t_up0 <= 1930&&(Flag>=50&&Flag<70))
{
t_up2 = t_up2 - 5;
delayms(50);
Flag--;
}
if(t_up0 <= 1930&&(Flag>=30&&Flag<50))
{
t_up1 = t_up1 - 5;
delayms(50);
Flag--;
}

if(t_up0 <= 1950&&(Flag>=0&&Flag<30))
{
t_up0 = t_up0 - 5;
delayms(50);
Flag--;
}

}

void main(void)
{
uint a=1,b=0,c=0,d=0;
uint flag=0,F=1,num,i=1;
timer_init();
TR0 = 1;

while(1)
{
count();
while(D2^F) //压力值出现变化
{
if(D2<2)
{
while(D2^F)
{
count();
if(D2>=2)
{
flag=1;
i=1;
num++;
if(num>0)
a++;
if(num==10)
a=0;
if(num>=10&&num<20)
b=1;
if(num>=1000)
d++;

while(Flag>0)
{
KEY0();
}
F=D2;
}
}
}
else
F=D2;
}

dispbuf[0]=a;//个位
dispbuf[1]=b;//十位
dispbuf[2]=c;//百位
dispbuf[3]=d;//千位

if(D2>=2)
{
flag=1;
i=1;
}
if(flag==1&&i==1)
{
KEY();
}
if(Flag==100)
display();
}
}