电子科技大学
“创意之星”模块化机
器人实验
机械电子工程学院
2010 年3 月
目录
实验一MULTIFLEX控制卡编程实验 (1)
实验二多自由度串联式机械手 (10)
实验三简易四足机器人 (15)
实验四轮式机器人运动控制实验 (19)
实验五机器人传感系统实验 (24)
实验六自主避障机器人实验 (27)
实验七追光的机器爬虫 (37)
实验八开放性实验：设计自己的机器人 (48)
实验一MultiFLEX 控制卡编程实验
实验目的
（1）了解MultiFLEX控制卡的基本结构；
（2）了解WinAVR+AVRStudio编译环境的使用；
（3）了解C 语言环境下编写控制程序，并编译、下载到MultiFLEX 控制器中执行的流程
（4）熟悉关于AVR 单片机的io 口有关的寄存器的概念、作用
（5）理解函数gpio_mode_set()，write_gpio()，read_gpio()的定义，掌握其用法
（6）熟悉并掌握利用2 中的3 个函数控制MultiFLEX 控制卡的16 路IO 口实验环境：
UP-MRcommander 控制软件
实验器材：
计算机1台
MultiFLEX 控制卡1块
控制卡电源线1根
串口下载线1根
232电缆1根
USB转232电缆1根
舵机4个
舵机延长线4根
实验步骤
1 WinAVR 以及AVRStudio 软件的安装
首先大家打开实验指导书配套光盘，在“MultiFLEX 控制卡\AVR MCU 开发资料”目录下，打开“WinAVR”文件夹，双击
“WinAVR-20060421-install.exe”完成WinAVR 的安装；然后打开“AVR Studio”文件夹，根据文件夹里面的安装说明进行AVRstudio 的安装，并将其升级到最新版本。
注意：请先安装WinAVR 再安装AVRStudio，这样WinAVR 才能自动嵌入到AVRStudio 中。
2 用3AVRStudio 建立一个工程
首先打开我们刚刚安装好的AVRStudio，会出现如下窗口：
点击选框1 中的按钮可以新建一个工程，点击选框2 中的按钮可以打开一个工程，选框3 是最近你所打开的文件，你可以选中快速将其打开。在这里，我们点击1（NewProject），会出现如下窗口：
在此窗口中我们可以设置关于新工程的一些基本信息。在选框1（Projec tType）中，第一项AtmelAVRAssembler 指汇编工程文件，第二项AVRGCC 指建立后的文件为C 语言工程文件，在此我们选择AVRGCC（如果没有安装WinAVR 则此处不会出现AVRGCC 选项）。在选框2 中，我们可以确定工程名（Project name）以及初始文件名（Initial file），在此我们不妨均取名为test。在选项框3 中，我们可以确定工程所在的文件夹位置，在此我们不妨将路径设为D:\test。在选项卡2 中如果选中Create folder，则会在3 中确定的文件夹中新建一个以工程名为文件夹名的文件夹，所有与该工程有关的文件会放在此文件夹内；在选项卡2 中选中Create initial file 会生成一个初始.c 文件，方便我们编写程序。以上设定完成后我们点击Next 进行下一步设置，会弹出如下窗口：
在此窗口中我们可以设置一些关于计算机调试的一些信息。在选项框1 之中我们设置程序调试平台，在此我们选择AVRSimulator。在选项框2 中我们可以选择单片机类型，你可以根据实际需要选择，在此我们选择ATmega128(本实验以创意之星控制板为平台，所以选择创意之星的控制核心ATmega128，AVRStudio 可以进行软件模拟单片机的运行过程，但本书中不作介绍)。选择完成后我们点击Finish，这样一个新工程就初步建立了。然后会出现如下窗口。
其中选框1 为菜单栏，选框2 为工具栏，选框3 为工程管理树，选框4 为程序编辑栏，选框5 为编译信息栏。作为我们的第一个代码实验，我们可在选框4 中输入如下程序：
#include
#define BEEP_ON PORTG |= _BV(PG3)
#define BEEP_OFF PORTG &= ~_BV(PG3)
int main(void)
{
int i,j;
PORTG = 0;
DDRG = 0xff;
while(1)
{
for(i=0;i<0xFF;i++)
{for(j=0;j<0xFF;j++);}
BEEP_ON;
for(i=0;i<0xFF;i++)
{for(j=0;j<0xFF;j++);}
BEEP_OFF;
}
}
然后在菜单栏选择“Project——》Configuration Options”会弹出如下窗口：
在控制核心工作频率（Frequency）一栏输入14745600，由于创意之星采用的晶振是此频率，故如此设置。其他选项均采用默认设置即可，然后点击确定。保存文件，然后在菜单栏选择“Build——》Build”(或者按F7)，如下图所示：
在编译信息栏会出现相应的编译信息，显示是否有错误，其中显示“Build succeeded with 0 Warnings…”说明我们编译正常通过，这时，在我们当初设置的工程所在的文件夹的default 文件夹“D:\test\test\default”里会出现很多新文件，这些都是程序编译的结果，其中有个test.hex 文件是程序烧写文件，将这个文件经过烧录软件下载至MultiFLEX 控制板后程序就能运行，至于如何烧写我们将在后面进行介绍。
3 将*.hex 文件烧录至MultiFLEX 控制卡中
首先我们要安装烧写软件PonyProg2000，打开实验指导书配套光盘，在“\MultiFLEX 控制卡\AVR MCU 开发资料\ponypro ”目录下，运行ponyprogV206f.exe，安装完毕后运行，有两个提示会出现，都选择确认，最终正确运行的PonyProg2000 如下图所示：
首先我们应该对软件进行总线时序校准，在Setup 中选择Calibration 即
