單片機的圖形化編程方法介紹

單片機可以用匯編語(yǔ)言編程,也可以用高級語(yǔ)言C、Basic編程，也可以用圖形化語(yǔ)言編程。工業(yè)控制中普遍采用可編程控制器，其CPU模塊內的微控制器往往是普通的單片機，而可編程控制器可以梯形圖編程，或者用流程圖編程?，F在的智能教育機器人控制器均用單片機，而這些機器人的編程大多支持流程圖編程。上海廣茂達電子信息有限公司的能力風(fēng)暴系列機器人采用VJC可視化流程圖與C語(yǔ)言編程；中鳴機器人系列采用機器人快車(chē)軟件編程，該軟件也是可視化流程圖與C語(yǔ)言編程；西米亞公司的樂(lè )高系列、博思威龍機器人、美國的VEX系列機器人、雙龍公司的機器人DIY系列均可以采用可視化流程圖與C語(yǔ)言編程。而這些機器人的控制系統核心均為單片機。由此可知，普通單片機的開(kāi)發(fā)一定可以采用流程圖編程。其實(shí)，機器人的流程圖編制軟件可以反過(guò)來(lái)作為相應單片機的編程軟件。下面用一個(gè)實(shí)例詳細說(shuō)明單片機如何用圖形化編程。

1 問(wèn)題描述

　　某機器上，2臺電機通過(guò)滾珠絲杠驅動(dòng)工作臺做順序運動(dòng)，如圖1所示。用單片機系統控制2臺電機，實(shí)現規定的順序動(dòng)作。當行程開(kāi)關(guān)KX1壓下時(shí)，電機D1帶動(dòng)卡緊機構右移，右移到撞塊壓下KX2時(shí)，電機D1停轉，并且這種狀態(tài)延遲一段時(shí)間T1。電機D2按以下順序開(kāi)始動(dòng)作：當行程開(kāi)關(guān)KX3壓下時(shí)，電機D2帶動(dòng)工作臺右移，工作臺右移到撞塊壓下KX4時(shí)，電機D2停轉，并且這種狀態(tài)延遲一段時(shí)間T2；然后電機D2反轉，帶著(zhù)工作臺向左返回，工作臺返回左側壓下KX3時(shí)，電機D2停轉，同時(shí)電機D1反轉，松開(kāi)卡緊機構直到KX1壓下，電機D1停轉。

圖1 卡緊機構和工作臺的順序動(dòng)作動(dòng)作

　　順序如圖2所示。

圖2 動(dòng)作順序圖

2 單片機控制系統組成

　　實(shí)現上述控制功能的方案有多種，如繼電器接觸器控制系統、可編程序控制器控制系統、單片機控制系統等。本文用單片機控制系統來(lái)實(shí)現上述控制動(dòng)作，單片機控制系統的組成如圖3所示。

圖3 單片機控制系統結構圖

　　單片機采用Motorola公司的MC68HC11E1。為了仿真實(shí)驗的需要，單片機控制系統采用上海廣茂達電子信息有限公司的能力風(fēng)暴機器人ASUII中的主控制板。行程開(kāi)關(guān)KX1～KX4用機器人上的碰撞開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，碰撞開(kāi)關(guān)電路如圖4(a)所示。電機D1、D2用機器人2輪的驅動(dòng)電機來(lái)模擬，電路如圖4(b)所示。其中，電機驅動(dòng)芯片選用的是TI公司的SN754410。

圖4 能力風(fēng)暴機器人上的碰撞開(kāi)關(guān)電路和驅動(dòng)電機電路