摘 要

进入新世纪以来，机器人控制系统已经成为了人工智能和智能控制领域的热点研究课题之一，科研人员都对这个课题有着十足的兴趣，因为这个课题涵盖了许多不同的技术，例如：智能技术，自动化技术，计算机技术等。虽然云台控制系统只是智能机器人的一个小部分，但是它同样涵盖了许多先进的技术，对机器人的研究还是很有帮助，所以有许多科研人员都投身于里面的，并且这些年取得了不错的进展。

由于变电站的设备的运行状况尤为重要，所以需要对变电站的设备进行实时的维护，检测，那么就需要很多检测人员去定期的去测数据，这就代表了很大的工作量。而机器人云台控制系统作为人的眼睛，作为人在危险未知的地方的获取信息的媒介，它的运用可以为人在变电站等危险位置提供强有力的保障，并且可以不需要检测人员一直现场检测，减少了工作量，也保障了人员的安全。

本文采用 TMS320F28335作为主要的控制芯片，通过串口通信模块实现与上位机的通信，上位机通过串口发送指令给DSP,产生特定的PWM波信号，通过寄存器的值就可以知道从正交编码器反馈回来的数据，进而控制电机的转速和转向，就可以实现自动进入一些危险的场地进行监控,从而可以避免许多变电站设备故障的危险。

关键词：TMS320F28335；通信；电机

Abstract

Since entering new century, the robot yuntai control system has become a hot research topic in the field of artificial intelligence and intelligent control. Although yuntai is only a small part of intelligent robot, but it covers many advanced techniques, so many researchers are devoted to the inside, and great progress has been made over the years.

Because in the transformer substation equipment are in need of real time for maintenance, testing, so they need a lot of testing personnel to go on a regular basis to the test data, and this means a lot of effort. Yuntai and robot control system, as people's eyes, as people in dangerous places unknown information media, the use of it can be provide a strong guarantee in substations and other dangerous locations, and can do not need to inspection personnel have been the scene, reduce workload, and guarantee the safety of personnel

Based on TMS320F28335 as the main control chip, through a serial port communication module and PC communication, get feedback from the encoder data, and then control the motor speed and steering, can automatically monitor access to the dangerous area, thus can avoid many dangers.

Key Words：TMS320F28335；communication；motor

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究目的与意义 1

1.4 本文的研究工作和内容安排 2

第2章 相关技术与开发工具 3

2.1软件工具： CCS（Code Composer Studio）的介绍 3

2.2 TMS320F28335的功能概述 4

第3章 系统的需求分析 5

3.1 系统需求 5

3.2总体方案设计 6

3.3系统功能设计 7

第4章 系统的硬件设计 8

4.1 硬件总体方案设计 8

4.2各个硬件模块电路 9

4.2.1 DSP最小系统 9

4.2.2 PWM信号驱动电路 9

4.2.3串口通信电路设计 10

4.2.4电源电路设计 11

4.2.5小结 11

第5章 软件设计模块 12

5.1软件介绍 12

5.2系统运动控制功能软件设计 13

5.3 PWM波的产生 14

5.4串行通信协议模块 14

第6章 测试结果分析 16

6.1功能测试 16

6.1.1直线功能的测试 16

6.1.2转弯功能的测试 17

6.2定位误差测试 18

6.2.1直线运行误差测试 18

6.2.2转弯运行误差测试 19

第7章 总结与展望 20

参考文献 21

致谢 22

第1章 绪论

1.1 研究背景

进入二十一世纪以来，世界科技文化水平在不断提高，智能化的产品对于人类的社会有着无与伦比的推动力，而机器人作为最接近人类的智能型产物，它集中人工智能，机器人学，自动化，计算机，信号处理，数字通讯，传感，精密机械等领域的学术研究所获得的高新成果于一体，不仅仅在科技竞赛中占有重要地位，更在人体智能一体化方面体现了一定的重要性，使得人们对于新智能时代有了更高层次的探索与研究。

国家科技文化水平的不断提高，电力体制改革的不断深入与加快。根据现有的电力发展与巡检机器人的发展状况，现在开始实现减少或完全去除巡检人员的模式，摒弃传统的变电站的工作模式，实现现代化发展，由此变电站巡检机器人与电力系统的改革发展紧密的结合起来了，实现相互促进和相互发展的双赢局面。 正是由于这种双赢的状况，大家都争先去发展，去进步，去实现自己的最大化科技进步。

1.2 国内外研究现状

早在上世纪六十年代，美国就研制出了第一台自主移动机器人----Shakey，它自主完成运动，并在复杂的环境中可以进行定位，对路径做出规划，计算出最优路径，进行相应的运动控制等基本功能，这个机器人的研制成功代表了机器人的研究进入了一个新的局面。

经过二十年的发展，第一个地面自主移动机器人在美国诞生了，它可以在无外界干扰的情况下实现自主的地面行走。