一、教學(xué)機(jī)器人功率放大模塊
    在教學(xué)機(jī)器人控制中，以單片機(jī)為核心構(gòu)成位置閉環(huán)或者半閉環(huán)控制系統(tǒng),不僅外圍電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且軟件中軌跡插補(bǔ)運(yùn)算比較煩瑣，難取得好的效果。而采用美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的可編程全數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制芯片LM629可以解決上述問題。它具有32位的位置、速度和加速度寄存器，內(nèi)置PID算法,其參數(shù)可以修改;支持實(shí)時(shí)讀取和設(shè)定速度、加速度以及位置等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，內(nèi)置的梯形圖發(fā)生器能夠自動(dòng)生成速度曲線,平穩(wěn)地加速、減速，支持增量式光電碼盤的四倍頻輸入，適用于由正交增量式光電編碼器提供位置反饋的交直流伺服控制系統(tǒng)，能完成高性能數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制中的實(shí)時(shí)計(jì)算工作(插補(bǔ)周期341微妙)，可以方便的與橋式功率放大電路構(gòu)成位置或速度閉環(huán)系統(tǒng)。LM629通過數(shù)據(jù)總線和控制總線與主控制器接口，其原理圖如圖2所示，主控制器將關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移、角加速度等命令參數(shù)通過總線傳遞給LM629，LM629在接到S3C44B0X的指令后可以按照設(shè)定的控制方式(P、PI、PID)完成位置閉環(huán)控制。它通過500線的增量式碼盤的A、B、Z信號(hào)構(gòu)成位置反饋環(huán)節(jié)。LM629每個(gè)伺服周期進(jìn)行一次位置、速度的檢查，如果未達(dá)到的位置或速度，則繼續(xù)運(yùn)動(dòng)或者加速，將要達(dá)到位置時(shí)會(huì)自動(dòng)的按照設(shè)定的加速度進(jìn)行減速，完成關(guān)節(jié)空間的位置閉環(huán)控制。這樣不僅克服了運(yùn)動(dòng)超調(diào)的現(xiàn)象，而且使得系統(tǒng)加減速時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)。
通訊模塊

    二、教學(xué)機(jī)器人通訊模塊
    使用S3C44B0X的UART1連接一個(gè)無線通訊模塊，主要從上位機(jī)接收世界坐標(biāo)系的位置、速度指令。由于S3C44B0X的UART可以在高達(dá)115200波特率下正常工作，并且具有*的多字節(jié)的FIFO結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用中斷方式接受數(shù)據(jù)時(shí)只有滿足觸發(fā)深度時(shí)才會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)可用的中斷，很大程度上可以減少處理器響應(yīng)中斷的次數(shù)，提高了處理器運(yùn)行效率。UART硬件上具有監(jiān)視"溢出錯(cuò)誤、奇偶錯(cuò)誤、幀錯(cuò)誤"等錯(cuò)誤的功能，并且提供相應(yīng)的中斷向量。實(shí)時(shí)性好，軟件編寫方便。