移动机器人基础--基于STM32小型机器人/新型工业化新制造机器人技术与应用系列

本书介绍了采用意法半 导体（STMicroelectronics ，ST）公司的基于ARM Cortex-M3处理器的32位 STM32单片机的小型移动机 器人嵌入式系统硬件和软件 的集成设计与制作。通过“ 学中做、做中学”，即DIY（ Do It Yourself）和LBD （Learning By Doing）的 方式，循序渐进地介绍和构 建若干典型小型移动机器人 的STM32单片机应用系统硬 件和软件，以及相关传感器 电路，将STM32单片机的外 围引脚特性、内部结构原理 、片上外设资源、开发设计 方法和应用软件编程等知识 传授给学生，对传统的教学 方法和教学体系进行创新， 力求解决嵌入式系统课程抽 象与难学的问题。 全书通俗易懂、内容丰 富，可作为高等院校本科和 职业技术学院的机器人、电 子信息、自动化、电力电气 、电子技术及机电一体化等 相关专业的教材和教学参考 书，也可以作为工程实训、 电子制作与竞赛的实践教材 和实验配套教材，同时还可 以供广大从事机器人、自动 控制、电力电子、机电一体 化等系统开发和设计的工程 技术人员参考。

第1章 ARM Cortex-M3处理器开发环境 1.1 嵌入式系统与ARM Cortex-M3处理器 1.2 基于ARM Cortex-M3处理器的STM32机器人控制板 任务1 获得软件 任务2 安装软件 任务3 硬件连接 1.3 创建工程和执行程序 任务4 第一个工程 任务5 第一个程序 任务6 下载可执行文件到机器人控制板 任务7 用串口调试助手查看单片机输出信息 任务8 断开电源 工程素质和技能归纳 第2章 STM32单片机I/O端口与伺服电机控制 2.1 STM32单片机的I/O端口 任务1 认识封装 任务2 单灯闪烁控制 2.2 STM32单片机的时钟配置 2.3 STM32单片机的I/O端口配置 任务3 让另一个LED闪烁 任务4 流水灯 2.4 STM32单片机I/O端口的应用 任务5 机器人伺服电机控制信号 任务6 计数并控制循环次数 任务7 用计算机控制机器人的运动 工程素质和技能归纳 第3章 STM32单片机程序模块化设计与机器人运动控制 3.1 STM32单片机程序调试方法 任务1 程序调试 3.2 STM32单片机程序模块化设计 任务2 基本巡航动作 任务3 匀加速／匀减速运动 任务4 用函数调用简化运动程序 任务5 用数组建立复杂运动 工程素质和技能归纳 第4章 STM32单片机中断编程与机器人触觉导航 4.1 STM32单片机按键输入检测 任务1 按键检测 4.2 STM32单片机输入端口的应用 任务2 安装并测试机器人的触觉开关——“胡须” 任务3 依靠“胡须”的机器人触觉导航 任务4 机器人进入墙角后的人工智能决策 4.3 STM32单片机中断编程 任务5 按键中断 任务6 中断方式测试机器人触觉 工程素质和技能归纳 第5章 STM32单片机I/O端口综合应用与机器人红外导航 任务1 搭建电路并测试红外线发射器和接收器 任务2 检测和躲避障碍物 任务3 高性能的红外导航 任务4 俯视的接收器 工程素质和技能归纳 第6章 STM32单片机定时器编程与机器人的距离检测 6.1 STM32单片机通用定时器 任务1 通用定时器控制LED闪烁 6.2 STM32单片机通用定时器的应用 任务2 距离检测 任务3 尾随车 任务4 跟踪条纹带 6.3 STM32单片机高级控制定时器 任务5 高级控制定时器控制LED闪烁 任务6 使用高级控制定时器实现PWM控制 工程素质和技能归纳 第7章 STM32单片机串口编程及其应用 7.1 STM32单片机串口 任务1 编写串口通信程序 7.2 串行RS-232电平与TTL电平转换 任务2 串口Echo回应程序 工程素质和技能归纳 第8章 STM32单片机LCD显示接口编程及其应用 8.1 LCD介绍 任务1 认识LCD模块 8.2 STM32单片机LCD显示接口编程 任务2 编写LCD驱动程序 任务3 用LCD显示机器人运动状态 工程素质和技能归纳 第9章 STM32单片机AD转换编程及其应用 9.1 A/D转换介绍 任务1 认识传感器 9.2 STM32单片机A/D转换编程 任务2 编写A/D程序 任务3 环境温度测量 工程素质和技能归纳 第10章 STM32单片机DMA编程及其应用 10.1 DMA介绍 10.2 STM32单片机DMA编程 任务1 利用DMA方式进行A/D数据采集 任务2 DMA与USART、ADC、定时器综合编程 工程素质和技能归纳 第11章 STM32单片机RTC编程及其应用 11.1 RTC介绍 任务1 进一步认识晶振 11.2 STM32单片机RTC的结构和寄存器 11.3 STM32单片机的备份寄存器和电源控制寄存器 任务2 编写RTC程序 任务3 RTC时间设置编程 任务4 闹钟提醒机器人编程 11.4 STM32单片机的侵入检测 任务5侵入检测编程 11.5 STM32单片机的电源控制 任务6 电源控制编程 工程素质和技能归纳 第12章 STM32单片机看门狗编程及其应用 12.1 看门狗介绍 12.2 STM32单片机独立看门狗编程 任务1 独立看门狗编程 任务2 认识系统节拍定时器 12.3 STM32单片机窗口看门狗编程 任务3 窗口看门狗编程 工程素质和技能归纳 第13章 智能搬运机器人开发与制作 13.1 “中国教育机器人大赛”智能搬运比赛简介 13.2 智能搬运机器人的组装 13.3 机器人传感器说明 13.4 整体软件设计 工程素质和技能归纳 第14章 游高铁机器人开发与制作 14.1 “中国教育机器人大赛”游高铁比赛简介 14.2 游高铁机器人的组装 14.3 电路连接与程序设计 14.4 语音播放模块和驱动程序 14.5 机器人游高铁示例程序 14.6 机器人游高铁高级 任务 工程素质和技能归纳 附录A 本书所用STM32机器人控制板主要电路图 附录B 基于ARM Cortex-M3处理器的STM32单片机原理归纳 B.1 基于ARM Cortex-M3处理器的STM32F10x单片机结构 B.2 存储映像地址 B.3 芯片编号和引脚说明 附录C STM32固件库说