基于HAL的機器人運動控制教程

定　價：￥36.00

作　者：	安峰，陶文寅編
出版社：	中國鐵道出版社
叢編項：	職業(yè)教育工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)“十三五”規(guī)劃系列教材
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787113269920	出版時間：	2020-08-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	174	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書主要介紹機器人運動控制的相關(guān)知識，從軟硬件兩方面講述如何使用 STM32+HAL 的方式來控制機器人運動。本書基于集成了驅(qū)動模塊的機器人控制板重點介紹 STM32 電機控制的相關(guān)理論與實踐知識，以案例的形式展開教學內(nèi)容，并內(nèi)嵌電路原理圖、PCB 板圖以及源代碼等，是動手實踐 STM32 的一個很好的選擇。本書主要目的是讓初學者能夠綜合運用 STM32 從無到有地做出一件產(chǎn)品。讀者通過本書的學習與實驗，可以輕松地掌握 STM32 開發(fā)工具以及基本編程方法，學會借助于 STM32CubeMX 來降低項目的開發(fā)復雜度。本書適用于高等職業(yè)院校機器人相關(guān)專業(yè)大一、大二學生，不特別要求有模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)方面的基礎，但要求有比較扎實的 C 語言功底，能夠比較熟練地使用 C 語言當中的數(shù)組、指針和結(jié)構(gòu)體等知識。

作者簡介

　　安峰，目前在蘇州工業(yè)園區(qū)服務外包職業(yè)學院任職，主要講授課程《C語言程序設計》《STM32程序開發(fā)》《機器人導論》《移動機器人運動控制》《移動機器人無線通信》，發(fā)表多篇科研論文，并在物聯(lián)網(wǎng)大賽、技能大賽當中多次獲獎陶文寅，目前任職于蘇州工業(yè)園區(qū)服務外包職業(yè)學院，主要講授課程《C語言程序設計》、《STM32程序開發(fā)》、《機器人導論》、《ROS智能機器人》、《Linux操縱系統(tǒng)》、《Python程序設計》，發(fā)表多篇科研論文，并在物聯(lián)網(wǎng)大賽、技能大賽當中多次獲獎

圖書目錄

STM32 與 HAL 庫介紹 1
1.1 STM32 簡介 1
1.2 STM32 硬件設計 1
1.3 STM32 軟件編程 2
1.3.1 寄存器編程 2
1.3.2 標準外設庫編程 2
1.3.3 HAL 庫編程 2
1.4 HAL 庫特點 3
1.5 學習方法 4
習題 5
軟硬件平臺 6
2.1 硬件平臺 6
2.1.1 控制板 6
2.1.2 底盤 7
2.1.3 電池 8
2.2 軟件安裝與配置 9
2.2.1 Keil 安裝 9
2.2.2 MX 的安裝和使用 16
2.2.3 Keil 5 軟件的使用 28
2.2.4 程序編譯和下載 33
習題 36
流水燈 37
3.1 理論介紹 37
3.1.1 引腳分類 37
3.1.2 端口 Port 39
3.1.3 GPIO 簡介 39
3.1.4 GPIO 模式配置 39
3.1.5 HAL 庫函數(shù) 40
3.2 硬件設計 40
3.3 軟件設計 41
3.3.1 軟件編程思路 41
3.3.2 MX 生成工程 41
3.3.3 關(guān)鍵代碼分析 48
習題 54
第 4 章
4.1 硬件設計 55
4.2 消抖 56
4.3 軟件設計 57
4.3.1 軟件編程思路 57
4.3.2 MX 生成工程 58
4.3.3 關(guān)鍵代碼分析 60
4.4 實驗現(xiàn)象 60
習題 60
第 5 章
5.1 中斷 61
5.1.1 中斷的概念 61
5.1.2 NVIC 簡介 62
5.1.3 優(yōu)先級分組 62
5.1.4 NVIC 庫函數(shù) 62
5.1.5 外部中斷 EXTI 66
5.1.6 外部中斷處理流程 66
5.2 MX 生成工程 66
5.3 軟件設計 68
5.3.1 外部中斷初始化 68
5.3.2 外部中斷的中斷處理函數(shù) 70
5.4 下載運行 72
習題 72
第 6 章
6.1 串行通信介紹 73
6.2 串口通信協(xié)議 74
6.3 硬件原理圖 75
6.4 F103RC 串口 76
6.5 MX 生成工程 76
6.6 串口應用案例 78
6.6.1 簡單發(fā)送接收 78
6.6.2 printf 與 scanf 79
6.6.3 接收幀解析 79
6.6.4 接收定時解析 80
習題 82
集成電路總線（IIC） 83
7.1 IIC 概述 83
7.1.1 IIC 簡介 83
7.1.2 IIC 協(xié)議 83
7.2 硬件設計 85
7.3 軟件設計 85
7.3.1 GPIO 初始化 85
7.3.2 IIC 時序信號 86
7.4 IIC 接口應用案例——EEPROM 應用 IIC 接口 88
習題 92
電機分類與原理介紹 93
8.1 電動機分類 93
8.1.1 有刷直流電機 94
8.1.2 無刷直流電機 95
8.1.3 伺服電機 95
8.1.4 步進電機 96
8.1.5 舵機 96
8.2 三個基本定則 97
8.2.1 左手定則 97
8.2.2 右手定則 97
8.2.3 安培定則 98
8.3 直流電機工作原理 98
8.3.1 構(gòu)成 99
8.3.2 電動勢與能量轉(zhuǎn)換 99
習題 99
直流減速電機控制 100
9.1 直流減速電機介紹 100
9.2 電機驅(qū)動 102
9.2.1 驅(qū)動器 103
9.2.2 H 橋電路分析 104
9.2.3 PWM 作為控制信號 105
9.3 常見電機驅(qū)動方案 107
9.3.1 L298N 驅(qū)動芯片 108
9.3.2 BTS7970 驅(qū)動芯片 110
9.3.3 IR2104 驅(qū)動芯片 110
習題 111
第 10 章
10.1 定時器 112
10.1.1 定時器簡介 112
10.1.2 定時器工作原理 113
10.1.3 功能框圖 113
10.1.4 輸出比較 115
10.1.5 輸入捕獲 115
10.2 脈沖寬度調(diào)制 117
10.3 MX 生成工程 119
10.4 定時器應用 122
10.4.1 實現(xiàn)定時 1s 122
10.4.2 輸出比較生成 PWM 122
10.4.3 PWM 呼吸燈 126
10.4.4 按鍵周期檢測 129
10.4.5 電容按鍵檢測 133
10.4.6 測量頻率與占空比 136
習題 142
第 11 章
11.1 高級控制定時器 143
11.2 高級控制定時器特性 144
11.3 MX 設置與代碼 144
11.3.1 輸出比較 144
11.3.2 PWM 輸出 146
習題 151
第 12 章
12.1 25GA370 直流減速電機 152
12.1.1 電機參數(shù) 152
12.1.2 硬件連接 153
12.2 MX 生成工程 154
12.3 減速電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動編程 157
12.3.1 編程流程 157
12.3.2 驅(qū)動代碼分析 157
12.3.3 操作與現(xiàn)象 160
習題 160
編碼器測速 161
13.1 編碼器的分類及原理 161
13.2 增量式編碼器脈沖輸入模式 163
13.3 25GA370 減速電機編碼器 164
13.4 MX 生成工程 165
13.5 減速電機編碼測速編程 166
13.5.1 流程分析 166
13.5.2 代碼分析 167
習題 167
機器人運動模型 168
14.1 雙輪機器人運動控制 168
14.1.1 機器人理想運動模型 168
14.1.2 雙輪機器人底座 168
14.1.3 雙輪機器人運動模型 169
14.2 三輪全向機器人運動控制 170
14.2.1 全向輪 170
14.2.2 三輪全向運動模型 171
習題 173
軟件中圖形符號與國家標準圖形符號對照表 174