摘要：关于书写机器人的研究一直以来都是个热门研究的领域，特别是今年近些年来人工智能的迅速发展。传统的书写机器人大致有两种模式，一种就是类似模仿人类的手臂，通过一个机械臂来实现字迹的书写；另外一种，就是最近比较火热的“十字型”书写机器人，这种机器人采用的是两个相互垂直的杠杆来控制x轴和y轴的方向。本文采用的是一种基于乐高玩具的双臂型写字机器人，这种机器人通过两个舵机控制两个机械臂，通过模仿人手的食指和拇指的运动，来实当前时间数字的书写。这种机器人的核心算法就是要将字符的轨迹的笛卡尔坐标转换成极坐标，进一步转换成舵机的角度，从而实现相关字符的书写。相对于传统写字机器人，这种机器人的设计简单、容易上手、成本低廉等优点。

关键词：单片机  写字机器人  时钟模块  嵌入式

目录

摘要

Abstract

1．绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.2 课题研究现状-1

1.3 本文的工作及章节安排-2

2．设计方案-3

2.1  Arduino平台介绍-3

2.1.1  Arduino软件平台介绍-3

2.1.2  Arduino硬件平台介绍-3

2.2 系统功能描述即设计原则-4

2.2.1  主控制模块选择-4

2.2.2  时钟模块选择-5

2.2.3  液晶模块选择-6

2.2.4  舵机控制模块选择-8

2.2.5  机械爪臂的选择-8

2.2.6  系统总体方案-12

3．硬件设计-13

3.1  Arduino Uno最小系统设计-13

3.1.1  核心电路设计-13

3.1.2  时钟电路设计-14

3.1.3  下载电路设计-14

3.2  时钟模块-15

3.3  显示模块-15

3.4  舵机爪臂系统-16

3.5  整体结构设计-16

4．软件设计-18

4.1  主程序模块-18

4.2  时钟模块-19

4.3  液晶显示模块-21

5．系统调试-22

5.1  硬件调试-22

5.2  软件调试-23

6．总结与展望-26

参考文献-27

附录-28

附录一  核心源码-28

致谢-36