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1、 目 录目录- 1 -机电一体化系统认识讲义（二）- 2 -1 ROBO PRO 软件编程介绍- 2 -1.1 开始模块- 2 -1.2 结束模块- 2 -1.3 数字量输入模块- 3 -1.4 模拟量判断模块- 4 -1.5 延时模块- 5 -1.6 动力输出模块- 5 -1.7 输入等待模块- 7 -1.8 脉冲计数模块- 7 -1.9 循环计数模块- 8 -2 小测试- 8 -2.1 自动车库门- 9 -2.2 红绿灯- 10 -2.3 自动干手机- 11 -2.4 汽车里程计算器- 11 -附件1：ROBO接口板概述- 13 -附件2：测试步骤- 16 -说明：1、ROBO PRO 软
2、件编程介绍为第二次课主讲内容。2、附件1，附件2为第一次课程介绍内容，第二次课进行简单回忆，直接使用。机电一体化系统认识讲义（二）1 ROBO PRO 软件编程介绍ROBO PRO 软件提供了1-4级的编程功能，同学们可根据由浅入深的学习过程或自身编程需要进行选择。下面重点介绍常用的编程模块：程序、语言、算法（解决方法）、结构（顺序、分支、循环）C语言，做引入总结：回到机电产品的总体构成把例子提前1个1.1 开始模块程序流程都是由“开始”模块作为开头。假如一个程序由几个流程组成，每个流程必须由“开始”模块开头。各个不同的流程就同时开始。图1-1 开始模块1.2 结束模块用于程序的结束，但是也有
3、可能这个程序是一个没有终结的循环。图1-2 结束模块1.3 数字量输入模块在数字量模块上点击鼠标右键即弹出如图1-3所示的属性窗口，在该窗口对此模块进行定义。“ Digital input ”(数字量输入)一栏选择要查询的接口板输入端口编号。“ Interface / Extension ”（接口板/扩展板）一栏选择当前编辑模块是由接口板还是由扩展板控制。图1-3 数字量输入模块属性窗口 “ Sensor type ”（传感器类型）一栏可选择连接到输入端的传感器图示。除了微动开关这个最常用的数字量输入传感器，我们还常用光电传感器和路径跟踪传感器，如图1-4所示。 （a） Pushbutton
4、switch (b) Phototransistor (c) Trail sensor 微动开关 光电传感器 路径跟踪传感器图1-4 常用传感器类型1.4 模拟量判断模块图1-5 模拟量判断模块模拟量判断模块如图1-5所示。在模拟量判断模块上点击鼠标右键即弹出如图1-6所示的属性窗口，在该窗口对此模块进行定义。“ Analog input ”（模拟量输入）一栏选择某一个要查询的接口板输入端口编号，包括：Voltage 电压、Resistance 电阻、Distance sensor 距离传感器。所有模拟量输入都返回一个0-1023的值。“ Condition ”（条件）一栏可以选择一个比较算式
5、，比如小于（ ）或大于（ ）。并输入比较值。比较值应该在0-1023之间。图1-6 模拟量判断模块属性窗口1.5 延时模块图1-7 延时模块延时模块如图1-7所示。在延时模块上点击鼠标右键即弹出如图2-8所示的属性窗口，在该窗口对此模块进行定义。图1-8 延时模块属性窗口用延时模块可以使流程执行延时一个你所设定的持续时间。延时时间范围可以从1秒到500小时。然而，延时时间越长，精度越低。1.6 动力输出模块在动力输出模块上点击鼠标右键即弹出如图1-9所示的属性窗口，在该窗口对此模块进行定义。图1-9 动力输出模块属性窗口用该模块可以改变接口板的两极输出M1-M4中某一个的状态。接口板的输出包括
6、：“ Motor ” 马达，可以设置它的转向和速度；“ Lamp ” 灯，可以设置它的亮度；“ Solenoid valve ” 电磁气阀，可以设置它的灵敏度；“ Electromagnet ” 电磁铁，可以设置它的灵敏度；“ Buzzer ” 蜂鸣器，可以设置它的音量大小。 (a) 马达 (b) 灯 (c) 电磁气阀 (d) 电磁铁 (e) 蜂鸣器图1-10 常用动力输出类型1.7 输入等待模块图1-11 输入等待模块属性窗口输入等待模块的作用是等待直到接口板的某个输入变为特定状态或者其状态由某个特定方式改变。在动力输出模块上点击鼠标右键即弹出如图1-11所示的属性窗口，在该窗口对此模块进行
7、定义。“ Wait for ”（等待）一栏可以选择信号变化的类型或者所等待的信号状态。如0-1表示$防冻液万分hybgthybgt2微软风儿f开关从“0”状态跳变到“1”状态，也叫做上升沿触发；同理1-0表示开关从“1”状态跳变到“0”状态，也叫做下降沿触发。“ Image ”（类型）一栏可选择连接到输入端的传感器图示。除了微动开关这个最常用的数字量输入传感器，我们还常使用用光电传感器，如图1-12所示。图2-12 输入等待传感器类型1.8 脉冲计数模块许多慧鱼模型都用到了脉冲齿轮。这些齿轮每转一圈碰触传感器四次，使用这些脉冲齿轮可以使马达运行精确定义的圈数，而不是一段定义的时间，如图1-13
8、所示（其属性窗口见图1-11）。图1-13 脉冲计数模块1.9 循环计数模块 (a) 循环计数图标 (b) 循环计数模块属性窗口图1-14循环计数模块用该模块可以方便的让程序的某一部分执行多次。“循环计数”有一个内置的计数器。如果循环计数从=1进入，计数器则置为1。如果循环计数从+1进入，计数器则加1。根据计数器的值是否大于你预定的值循环计数来选择“（Y）”或者“（N）”出口。“ Loop count ”（循环计数）一栏表示计数累加的临界值，输入在“Y”出口激活之前，“循环计数”从“N”出口执行的次数，且输入值必须为正。2 小测试具备了一级水平之后我们就可以对一些简单的模型进行控制了。2.1
9、自动车库门尝试一下设计一扇可以自动打开的车库大门，当你开着车到了车库门口，按一下传达室按钮，门便由一个电机牵引着打开了。这台电机一直保持运转，直到门完全打开，间隔一定时间后（或进车库后按关门开关）车库门自动关闭。图2-1 程序流程图2-2 自动车库门程序示例2.2 红绿灯图2-3 红绿灯程序示例我们设计一个红色小灯M1，让其开关10次，每次延时一段时间。完成这个测试后，同学们看看你可否同时控制2个或多个灯泡完成上述功能？2.3 自动干手机请同学们利用灯泡、光敏传感器、电动机等器件，设计一个自动干手机，并编写出其配套程序。图2-4 自动干手机程序示例2.4 汽车里程计算器请同学设想下，如何利用电
10、动机、齿轮箱、齿轮、开关等器件来搭建一个模拟汽车里程计算器，并设计一个程序，模拟汽车前进指定距离后停止（电动机转动指定圈数）。图2-5 汽车里程计算器示例附件1：ROBO接口板概述ROBO接口板可以使电脑和模型之间进行有效的通信。它可以传输来自软件的指令，比如激活马达或者处理来自各种传感器的信号，如图1-1所示。9V电源USB接口RS232接口扩展槽距离传感器输入模拟电压输入模拟阻抗输入输出M1-M4红外输入无线射频插槽数字量输入图1-1 ROBO 接口电路板端口示意图一、各端口功能简介1、电源输入端口（1）用慧鱼9V电源适配器连到DC插座。（2）用可充电电源连到+/-插座。当采用前一种方案时
11、，连接充电电池的插座就自动断开。电源连通之后，电源指示LED自动点亮而且两个绿色的LED交替闪烁，表明接口板可以正常工作。（3）接口板的空载电流消耗为50毫安。 2、USB接口和串口接口板可通过串口和USB接口和电脑相连接。每块接口板都配备了相应的连接电缆。它兼容了USB1.1和2.0的规范，其数据传输率为12MB/S。3、微处理器和存储器ROBO 接口电路板配备了16位处理器，型号M30245，时钟频率16MHZ，128K RAM，128K FLASH 。4、数字量输入I1-I8可连接传感器，比如按钮、光电传感器和磁性传感器。电压范围9伏，ON/OFF的切换电压值为2.6伏，输入阻抗为10K
12、欧。5、输出M1-M4或者O1-O8可连接四个9V直流马达（向前，向后，停止，八级调速），连续运行电流250毫安，带短路保护;另外也可以连接8个灯或者电磁线圈到单个的输出O1-O8.(用电器的另一端可连接到接地端).6、模拟阻抗输入AX和AY可连接电位器、光敏和热敏电阻。测量范围为05.5k。分辨率为10 位。7、模拟电压输入A1和A2可连接输出为010伏电压的模拟传感器。8、距离传感器输入D1和D2专门用来连接慧鱼的两个距离传感器。二、ROBO 接口电路板工作模式1、在线模式图1-2 接口板端口选择将接口板所带的连接电缆一端接到接口板，另一端接到电脑，接口板始终和电脑相连（通过USB，串口或
13、者无线射频通信模块）。程序在电脑上运行，显示器作为用户界面。为了使电脑和接口板的连接工作正常， ROBO PRO 必须对当前使用的接口板进行设置。在工具栏中选择“ ”，弹出窗口如图1-2所示。2、下载模式在这种模式下，程序被下载到接口板上且独立于电脑运行。两个不同的程序可以同时下载到FLASH存储器中，而且断电后程序也可以保存在内。也可以将程序下载到RAM中，一旦电源中断或者启动FLASH中的程序，原先RAM中程序就被删除。3、接口板与电脑连接端口的选择接口的选择可通过编程软件来实现。接口板自动访问正在接收数据的接口，然后分配到的端口对应的LED点。如果未收到任一接口的数据，则这两个灯交替闪烁
14、。4、FLASH存储区中程序的选择和启动按下并保持“prog”按钮，按钮旁的绿色LED指明了所选的程序（1或者 2）。LED只在FLASH区中确实存储有程序才会点亮。选择所需程序释放 按钮。再按一下“prog”按钮，程序就会启动了。在程序运行时，LED闪动。再按一下“prog”按钮，程序就会停止。在程序停止时，LED持续点亮。5、RAM存储区中程序的选择和启动按下并保持“prog”按钮，直至按钮旁的两个绿色LED同时点亮，然后松开按钮。只有RAM中有程序两LED才会同时点亮。再按一下“prog”按钮，程序就启动。在程序运行时，两个LED都闪动。再按一下“prog”按钮，程序就停止。在程序停止时，两个LED持续点亮。注意:存储在RAM中的程序比存储在FLASH中的程序运行快得多, 在测试阶段，程序只需要先装载到RAM中。比较理想的是，应该把最终的程序存储到FLASH中。这样，可以延长FLASH的寿命，它的极限大约是擦写10万次。附件2：测试步骤1、打开ROBO PRO 程序双击ROBO PRO 程序图标
