实验4 单片机键盘识别及应用实验
实验目的
结合《单片机原理与应用》课程及机械手手柄原理图，对机械手手柄的键盘部分进行认知，并编程。通过该实验可以使同学们认知机械手手柄的各部分及其连接关系，为后续应用打下基础。
实验内容所涉及课程或相关课程的知识面
该实验涉及《单片机原理与应用》课程的按键识别及编程知识。
实验要求
要求同学们利用学过的知识，先应用万用电表，对机械手手柄的按键各条线进行测量，弄清楚各个按键的连接方式。在清楚连接原理的基础上，进行编程，实现各功能信号的拾取，完成实验报告。
实验步骤
1. 对照机械手手柄的键盘实物，看懂电路原理图；
2. 根据机械手手柄的电路原理图，编写各按键的识别软件，及串行口调试； 3. 撰写实验报告。
实验仪器和设备
机械手手柄、STC型单片机编程器、计算机、万用电表。
实验报告
1. 按照上述步骤要求，画出机械手手柄的电路原理图； 2. 按照机械手的功能要求，设定手柄各按键的功能； 3. 思考：如何设置按键的信号线使检测按键比较方便编程。
实验5 机械手手柄液晶显示编程实验
实验目的
结合《单片机原理与应用》课程及机械手手柄原理图，对机械手手柄的各部分进行认知，并编程显示。通过该实验可以使同学们认知机械手手柄的各部分及其连接关系，为后续应用打下基础。
实验内容所涉及课程或相关课程的知识面
该实验涉及《单片机原理与应用》课程的相关内容，涉及按键识别与LCM液晶编程训练。
实验要求
要求同学们利用学过的知识，在清楚原理图的基础上，进行编程，完成各功能信号输出及动作文字显示，完成实验报告。
实验步骤
1. 对照机械手手柄的实物，看懂电路原理图；
2. 根据机械手手柄的电路原理图，编写各按键的识别及LCM液晶显示； 3. 撰写实验报告。
实验仪器和设备
机械手手柄、STC型单片机编程器、计算机。
实验报告
1. 按照上述步骤要求，画出机械手手柄的电路原理图； 2. 按照机械手的功能要求，设定手柄与控制器之间的信号协议；
3. 编程使开机时在手柄的LCM液晶上显示“三自由度气动教学机械手”字样，并进行自检，然后
当按键时，显示该键的功能，并向串行口输出该功能信号。 4. 思考：如何设置信号协议使传送的数据尽可能少。
实验6 气动机械手双单片机控制实验
实验目的
结合《单片机原理与应用》及《工业机器人设计》课程及机械手控制器的原理图，设计基于双单片机的机械手控制，实现应用双单片机对机械手的控制。通过该实验可以使同学们认知如何进行双单片机之间的通讯协作，从而完成对机械手的控制，为后续应用打下基础。
实验内容所涉及课程或相关课程的知识面
该实验涉及《单片机原理与应用》课程中双机通讯的相关内容。
实验要求
同学们利用学过的知识，设定手柄和控制器的单片机之间的通讯协议，完成各功能信号输入、输出及功能控制。在完成控制机械手的实验的基础上，完成实验报告。
实验步骤
1. 根据机械手手柄与控制板实物，看懂电路原理图； 2. 按照要求，设定手柄与控制器的通讯协议； 3. 按照通讯协议，辨识连接电路； 4. 编写汇编语言程序，实现通讯协议； 5. 机械手运动操作验证； 6. 撰写实验报告。
实验仪器和设备
气泵、机械手、STC型单片机编程器、计算机 。
实验报告
1. 画出机械手手柄与控制板的电路原理图；
2. 按照机械手的功能要求，设定手柄与控制器之间的通讯协议； 3. 单片机编程，给出汇编语言程序框图及程序原代码； 4. 思考：如何设定两单片机的通讯协议，使编程更简单。
实验7 单片机与计算机通讯实验
实验目的
通过本实验，使同学们学会如何实现单片机与计算机通讯。学会应用PL2303芯片或MAX232芯片，应用MScomm控件，实现单片机与计算机的通讯，，通过单片机与计算机的通信，实现手柄控制三维机械手虚拟模型的运动，熟悉计算机串口的编程以及单片机与计算机的通讯原理，为后续应用打下基础。
实验内容所涉及课程或相关课程的知识面
该实验涉及《单片机原理与应用》的串行口通讯与《高级计算机编程》中的Mscomm控件的应用等知识。
实验要求
在清楚单片机与计算机连接原理的基础上，采用USB线，将机械手手柄与计算机的USB口进行连接。并通过VB的MScomm控件编程，实现计算机USB口(虚拟COM口)数据的发送和接收，同时对单片机编写串口通讯程序，通过预先设置好的协议，实现单片机与计算机的通讯，完成实验报告。
实验步骤
1. 对照机械手手柄的实物，看懂电路原理图； 2. 应用USB口线，将计算机与单片机进行连接； 3. 分别编写程序进行调试，完成单片机与计算机的通讯； 4. 撰写实验报告。
实验仪器和设备
机械手手柄、STC型单片机编程器、计算机。
实验报告
1. 按照上述步骤要求，画出机械手手柄的电路原理图； 2. 在计算机上应用VB进行编程，实现对MSCOMM控制的应用； 3. 进行双机通讯实验；
4. 思考：应用哪种通讯方式，使两者的通讯速度更高。
实验8 基于VB的气动机械手动画仿真实验
实验目的
结合《计算机高级语言编程》及机械手运动原理图，在计算机上应用动画，设计控制机械手的界面，使之完成机械手的信号输入与运动模拟。通过该实验，同学们可学习如何在计算机上应用高级语言进行与工业控制相关的界面设计，以及如何应用OpenGL技术，实现对机械手的动画仿真实验，为后续应用打下基础。
实验内容所涉及课程或相关课程的知识面
该实验涉及《计算机高级语言编程》或《Visual Basic应用》等课程的相关知识，以及VB结合OpenGL技术，构造三维模型。
实验要求
要求同学们充分观察机械手的运动规律，利用学过的知识，在VB编程环境下，实现界面的数据驱动与机械手三维运动仿真，同时了解OpenGL三维图形系统，学会利用OpenGL构建三维立体图形，编写三维图形仿真软件，完成实验报告。
实验步骤
1. 对照机械手实物，编程绘制基于VB和OpenGL技术的机械手三维模型； 2. 进行计算机界面设计;
3. 对所设计的软件进行仿真调试； 4. 完成实验报告。
实验仪器和设备
机械手、 计算机。
实验报告
1. 按照上述步骤要求，画出机械手运动的原理图； 2. 了解OpenGL编程原理及步骤，构造三维实体模型；
3. 按照机械手的功能要求，在计算机界面上设定驱动数据输入口； 4. 编程，实现输入数据与机械手运动的联动。 5. 思考：如何使显示的三维模型更逼真。
三自由度气动机械手实验指导书
