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從PIC開始!RC伺服機機器人製作入門

從PIC開始!RC伺服機機器人製作入門

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訂購需時10-14天
9789866076909
鈴木美朗志
程永佳
馥林文化
2014年6月30日
120.00  元
HK$ 108  






ISBN:9789866076909
  • 叢書系列:i-make
  • 規格:平裝 / 220頁 / 17 x 23 cm / 普通級
    i-make


  • 自然科普 > 應用科學 > 其他











      本書的內容是用PIC24FJ64GA002嵌入式微電腦(一種小型的嵌入式系統)來控制RC伺服機機器人。涉及的內容相當廣泛,包含有製造機器人及控制實驗、C語言程式的基礎及高級技巧。另外也藉由基礎而實用的電路設計及製作,詳細說明電子回路及各個部分的構造及動作原理。不管是在軟體還是硬體方面,都以簡明易懂的方式來撰寫。



    本書特色



      超簡單入門!用PIC製作及控制RC伺服機機器人

      ●從理論到製作,循序漸進的寫作方式讓初學者容易上手。

      ●附有電路圖、零件配置圖及反面配線圖,要製作電路也不怕!

      ●製作章節從控制電路、零件說明、外觀組裝到程式編寫通通都有,讓你實際製作出7種RC伺服機機器人。






    第1章 PIC24FJ64GA002與開發軟體

    第2章 MPLAB IDE及MPLAB C編譯器的使用方法

    第3章 程式寫入

    第4章 RC伺服機的控制電路

    第5章 紅外線遙控四輪車

    第6章 紅外線遙控小狗機器人

    第7章 恐龍機器人

    第8章 大蜥蜴機器人

    第9章 蚇蠖蟲機器人

    第10章 有線遙控器空罐運送機器人

    第11章 紅外線遙控器二足步行機器人

    參考文獻






    作者序



      在本書中所使用的PIC24FJ64GA002,是美國Microchip Technology公司所生產的16位元微電腦PIC24F產品群之一,是一款低價型的2.54mm距DIP(Dual In-line Package)28針腳微電腦。因此在製作電路時,用它來手工配線可以說非常簡單,很適合16位元微電腦的初學者使用,是一款兼具實用性、高速、高性能的微電腦。



      與頗具代表性的8位元微電腦PIC16F84A比較起來,其性能、演算速度、記憶體容量等,都高出不少等級。此外,它還內建了PIC16F84A所沒有的A/D轉換器及振盪器。這樣就可以直接用A/D轉換器,而不必使用外部陶瓷振盪器(CERALOCK)了。而且它的5個脈衝輸出腳位還可以做為PWM模式使用。而PWM模式則可以用在RC伺服機的控制上。



      從網路搜尋引擎上可以下載並安裝Microchip Technology公司製作的整合性開發環境MPLAB IDE及MPLAB C編譯器(免費版本)。本書中所用的正是這個C 編譯器,所以沒有必要另外購買高價的C編譯器,在學習嵌入式系統(Embedded Systems)開發語言主流的C語言上,是非常合適的。



      本書中將教大家製作7個RC伺服機機器人。這些機器人各自使用了1個、2個、3個以及6個不等的RC伺服機。因為RC伺服機的數量少,所以製作費用也會較便宜,且容易製作。另外,驅動RC伺服機的直流電源則全部都是用交換式AC變壓器轉換成5V直流電源,所以不必擔心電池電量不足。如果有必要的話,也可以將其改造成電池搭載型機器人。



      7個機器人分別為四輪車、小狗機器人、恐龍機器人、大蜥蜴機器人、蚇蠖蟲機器人、空罐運送機器人、二足步行機器人等;不管那一個的動作方式都是既特殊又好玩的。其中有3個機器人可以在影片分享網站YouTube上找到相關影片。影片的名稱分別為「movie蚇蠖蟲(????尺取?虫)」、「movie大蜥蜴機器人(?????????????)」、「movie小狗機器人(????子犬????)」。



      本書的內容則是用PIC24FJ64GA002來製作及控制RC伺服機機器人。做為RC伺服機機器人製作入門書籍,為了能幫助想從基礎開始學起的讀者,在撰文上,我特別注意以下幾點︰



      1.說明整合性開發環境MPLAB IDE及MPLAB C編譯器(免費版本)的下載及安裝方法。



      2.詳細說明編譯器PICkit2及PICkit3的寫入電路及寫入步驟。



      3.在製作電路方面,同時為讀者準備了電路圖、零件配置圖及反面配線圖。雖然這次是手工配線製作電路,但這樣的準備對焊接新手而言也很容易理解。



      4.活用了過去的經驗,這次我的目標是最不麻煩的簡約型電路。全部的電路製作都使用小型的萬用電路板ICB-88(72×47mm)。因此上面所搭載的零件數目也較少。



      5.作動機器人的致動器為RC伺服機,也會用部分附有變速箱的DC馬達。而用來裝置這些零組件的是厚1.2mm的鋁板或是TAMIYA出的萬用電路板。鋁板的裁切和加工規格,以及機器人的組裝方法會以圖解說明。鋁板的裁切、彎曲、開孔以及工具的使用方法等,則另以插圖頁面介紹。



      6.說明用來控制各機器人的RC伺服機、紅外線遙控器、DC馬達驅動IC、測距模組、超音波感測器、運算放大器、連桿機構等。



      7.關於用C語言設計程式的描述,我將說明文放在其右方。如果用右方空間沒辦法完全說明完畢時,就在「解說」文中予以補充。



      8.將用於製作機器人的零件名稱、型號、規格、個數及製作費概算等製成一覽表供讀者參考。另外,在本書中所介紹的電路圖、配線圖、方塊圖等,為了方便理解,是以舊式JIS(日本工業規格)表示的,請各位注意。



      近年來,我們常常會聽見嵌入式系統(Embedded Systems)這個詞。所謂嵌入式系統,指的是在電子電路中裝載有「微電腦」,並以該微電腦所作動的程式,控制「嵌入機器」,實行某些特定機能的系統。以最低限度機能建構出系統,以達到輕薄短小的目的。



      本書的RC伺服機機器人裝載有PIC24FJ64GA002嵌入式微電腦,以其所作動的程式,來控制RC伺服機機器人,可說是一種小型的嵌入式系統。



      我目前於橫濱系統工學院專門學校擔任微電腦機器人科的兼任講師。這個學科的目的是培育嵌入式系統工程師或是機器人控制工程師。學生會參加各種機器人競賽,每年都會出現冠軍或是名列前茅者。2011年曾得到日本第20屆全國專門學校機器人競技大會STEEL FIGHT的團體賽冠軍。會開始著手寫這本書,是想把它當作挑戰機器人競賽的前期教育,也就是製造機器人的教科書。



      在2010年8月橫濱系統工學院專門學校的夏季電腦研習會中,我以神奈川縣內的高中老師為對象,製作蚇蠖蟲機器人。在2天的研習會期間,10位學員都做出了蚇蠖蟲機器人,體驗到了製造的樂趣。



      本書中涉及的內容相當廣泛,有製造機器人及控制實驗,從C語言的程式設計基礎到比較高度的技巧都有講述。另外也藉由基礎且實用的電路設計及製作,詳細說明電子電路及各個部分的構造及動作原理。本書不管是在軟體還是硬體方面,都以簡明易懂的方式來撰寫。



      希望本書能夠成為機械、電氣、資訊方面的高中生、理工專科學生、職業學校學生、大學生及電子作業愛好者的機器人製作入門書籍。



    2012 年 4月

    作者筆




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