Главная » » TMS32OLF2407A основан учебный робот аппаратный комплекс дизайн
21:01
TMS32OLF2407A основан учебный робот аппаратный комплекс дизайн
0 Введение
Интеллектуальный робот, как высокие технологии комплекса, национальной прямым ответом на уровень развития информационных технологий на сообщества внимания. В последние годы, университетов в Китае, робот как механические, электроника, компьютерная техника, искусственный интеллект, носитель широко используется в обучении студентов программы обучения в средних школах, качество образования, робот будет постепенно становиться образование, навыки, практики Одной из тем, различные соревнования робот находится на подъеме. Интеллектуальный робот включает в себя информационные технологии, используемые в почти содержания, может позволить студентам доступ и увидеть панорамный вид информационных технологий и информационных технологий, интеллектуальных роботов является открытой платформой, студенты могут дать полный простор воображению развивать различные смарт-устройств, с тем чтобы культивировать Студенты развития информационных технологий возможности в процессе развития, создание мощностей по стимулированию студентов интерес.
Общий дизайн программы и
Робот дизайн 1,1 образование
Образовательных робота TMS320LF2407A микроконтроллер в качестве основного, с инфракрасными датчиками и оптических датчиков и других внешних экологической информации с помощью датчиков в качестве входного сигнала, через DSP для обработки данных, в режиме реального времени выхода корректировка технологии PWM скорость автомобиля и направление, для достижения автомобиль отслеживания, обход препятствий, обход препятствий отслеживания плюс такие функции, как автоматическое управление, другие были в машине на трассе нахождения
Препятствия, возникающие в процессе, когда дополнительный алгоритм избежания препятствий отслеживания трассировки то же время в функции предотвращения препятствие не может быть завершено, по подключенного ПК, модуль беспроводной трансивер связи и DSP подключен к другому модуль беспроводной приемопередатчик для беспроводного краткое дальней связи контролировать автомобиль от опасности и нормальной трассировки.
1,2 блок-схема и общий дизайн
Общая схема блока системы робота автомобиля показана на рисунке 1, Есть некоторые минимальные системы TMS320LF2407A, силовых модулей, модулей двигателем, датчик модули, модули беспроводной связи для достижения различных датчиков автомобиля будет продолжать передавать информацию автомобильных микроконтроллеров устройства, а также алгоритмы программирования дизайна в режиме реального времени загрузки микроконтроллера для регулировки движения автомобиля, для завершения определенных функциональных требований.
2 Система проектирования аппаратных модулей
Минимальные системные 2,1 TMS320LF2407A
TMS320LF2407A является серии 2000 из наиболее широко используемых продуктов, которые не только по-чип цифровой обработки сигнала для эффективного процессора, но и объединяет память и применение адаптивных области управления богат на-чипе периферической, который является одним из основных Чип компьютерной системы. В дополнение к улучшению архитектуры Гарвардского университета, мульти-архитектуры шины и трубопроводов и т.д., он также использует высокопроизводительные технологии статического КМОП, напряжение сводится к 3,3, снижение энергопотребления, скорость выполнения команд в 40MIPS, почти все команды могут Во 2-5 нс один цикл. Основная структура TMS320LF2407A, включая центральный процессор (CPU), памяти, периферийных устройств чип аппаратного и посвященный трех компонентов. Аппаратного контроллера системы платформы особенности в полной мере использовать TMS320LF2407A модульной конструкции и расширение основных Схема разделена на цепи управления. Принципиальная схема включая цепи питания, сброса цепи, часы цепи, / D каналов входа и схемы JTAG эмуляции. Расширение и декодирования схем, включая схемы памяти, SCI последовательный интерфейс замыкания связи с RS-232, CAN интерфейс цепи, SPI функциональный модуль. Система аппаратный блок диаграммы, показанной на рисунке 2.
Трассировка Модуль 2,2
В данном разделе используются фотоэлектрические датчики для выявления на дорожную информацию. Фотоэлектрические на трубе RPR220, RPR220 является интегрированной отражающей фотоэлектрические датчики, передатчик арсенида галлия инфракрасной светодиодной, трубки высокой чувствительностью приемника фототранзистор кремния плоские, с тремя ИК-порт на трубке представляют собой "один" образным расположением в нижней части переднего автомобиля, Лу Цзин след черного инструкции линии от черной линии приходится на фототранзистор область получает отраженный свет различной интенсивности и белых областей, черная линия от обнаружены положения оптической трубы , чтобы определить местоположение автомобиля, чтобы увидеть ли направление отклонения от черной линией на трубе, когда инфракрасный светодиодов инфракрасного выданных отражатели (белая линия) отражены в получении трубки, получение трубки между коллектором и эмиттером сопротивление становится меньше, входного напряжения становится недостаточно, компаратор сравнения выход низко, когда инфракрасного излучения, черная линия, отраженный свет на приемник трубки уменьшается, получающих трубы между коллектором и эмиттером увеличивает сопротивление делает вывод высокой уровня, выходной сигнал поступает на 2407A анализа и обработки, отражающий фотоэлектрический принцип датчика показано на рисунке 3. Три датчика в середине, если датчик (сенсор) определяет черную линию от датчика вопрос "проводной" сигнал, два задних колеса продолжают свою очередь, двигатель работает, ориентированного на результат тело вперед. Если помимо датчика, левый и правый датчики не обнаружили черную линию, выходной сигнал датчика, "беспроводной" сигнал, когда руководство провод от привода датчика для остановки работающего контралатеральной, ипсилатерального двигатель продолжает работать в целях достижения цели правильного направления движения.
2,3 ИК обход препятствий модульный дизайн
В автомобиля, движущегося препятствия, встретившиеся в этом процессе, не работает путем, через ИК-детектор препятствия, и алгоритм управления дизайна продолжить отслеживание автомобиля двигаться вокруг препятствий. Были установлены в передней машине по обе стороны от инфракрасных светодиодов (например, Toshiba TLN110) для передачи инфракрасных сигналов, модулированных инфракрасного света сигналы 38kHz, выход ШИМ создан с помощью точного сигнала 2407A's. Инфракрасный приемник установлен в передней центр, посвященный инфракрасный модуль приемника (например, CRVPl738) получать инфракрасный сигнал. Автомобиль маршруту вперед принцип препятствием для определения: a. Слева от инфракрасных светодиодов передачи сигналов для обнаружения центрального приемника, чтобы определить, является ли полученный сигнал; b. Право инфракрасные светодиоды передают сигналы для обнаружения центрального приемника, чтобы определить, является ли полученный сигнал; c. Если слева от запуска, приемник сигнала слева от автомобиля до препятствия, если право запуска, автомобиль имеет право на получение сигнала препятствий, если слева и справа от запуска, получил машину перед сигнала препятствий.
Вперед в машине в течение трех алгоритм избежания препятствий: шел по левой стороне, идя по правой стороне, в сочетании с ходьбой вокруг. Среда разработки для достижения в различных обход препятствий может быть, поэтому я выбрал, чтобы ходить с алгоритмом. В автомобиле левой и правой сторон пропорционально числу инфракрасные датчики диапазон установлен (GP2D12), обход препятствий используется для предотвращения автомобиля в процессе столкновения с препятствиями, GP2-D12 выход на 0,4 ~ 2,4 В аналоговой Сигнал, соответствующий 80 ~ 10 см расстояние, расстояние обратно пропорциональная зависимость между выходным и нелинейные, могут быть интегрированы непосредственно 2407A / D преобразование, аналого-цифровое преобразование на соответствующий параметр, в соответствии с параметрами рассматривается соответственно на DSP, Чтобы избежать этого препятствия впереди. В процессе избежания препятствий, использование близости стратегии управления для поддержания расстояния между препятствием и датчик постоянно, когда расстояние между малыми, робота от препятствий на направление вращения, а при большем расстоянии между двумя При изменении направления вращения, чтобы закрыть барьер. Автомобиля, движущегося по полосе препятствий, в передней части нижней фотоэлектрический датчик обнаруживает черной линией, автомобиль начал регулировать транспортном положении, вдали от препятствие и продолжить трассировку. Кроме того, в автомобиле не может успешно продолжать обведите препятствия, вы можете контролировать автомобиль через модуль беспроводной связи, чтобы обойти препятствия для продолжения трассировки.
2,4 модуль беспроводной связи
Роботы не могут быть успешными в случае обход препятствий, через DSP и PC (ПК) для завершения связи и сотрудничество между задачей избежание препятствий. Между DSP и ПК, проводной и беспроводной связи состоит из двух типов, большинство серийных связи. В этой конструкции, беспроводная связь, проводная связь может преодолеть неудобства, вызванные операцией. PTR2000 nRF401 устройства основан на беспроводной передачи данных модулей, с низким уровнем выбросов, высокой чувствительностью, поэтому во встроенном ближнего беспроводные продукты, которые широко используются. Для достижения между DSP и ПК, беспроводной связи, цифровой обработки сигналов и кузова быть в PTR2000 устройства, то системный блок аппаратного диаграмме показано на рисунке 4. Через RXD и TXD контакты 2407A и PTR2000 DO и DI контакты непосредственно связана, 2407A Вывод управления связано с PTR2000 контактный режим управления по DSP для завершения PTR2000 связи между устройствами с использованием MAX232 и компьютера последовательный порт в PTR2000 RS-232 и TTL уровня преобразование между завершением PTR2000 и ПК последовательный порт. В DSP и PC-стороны программного обеспечения с множеством PTR2000 состоянии (передачи или приема), выбрать фиксированный канал связи, и пусть PTR2000 был в нормальном режиме, а затем через проектировании программных систем для реализации беспроводных коммуникационных возможностей.
2,5 Модуль питания
16V AC блок питания напряжения зарядного можно заряжать через плате питания за шесть никель-кадмиевых батарей (около 7,2) зарядное напряжение для каждого модуля. Цепь питания модуля показано на рисунке 5. Поскольку требуется разница напряжения каждый модуль может быть за счет использования 78 (L) 05 являются 5V DC регулятор напряжения, 2407A 3,3 мощности требуется сбросить функция задержки с интегрированным низкой регуляторов отсева TPS733Q достигнуты, в то время как с возвратом функции. Рисунок 5.
2,6 Motor Drive модуль
Робота платформе с круглым левый и правый двигатель постоянного тока управляемые образом, при поддержке роли среднего заклинателя. Два-привод модуля двигатель может вращаться в любом направлении, чтобы достичь автомобиль вперед, назад и руля целей. Происходит ли не двигатель предоставляется диск руля цепь двигателя высокого и низкого напряжения сигнальной последовательности решений, они приходят из передней части последовательности цепи цифровых логических вентилей. Секвенирование схема цифровой вход логический сигнал, направление сигнала, генерируемого 2407A и ШИМ-сигнала направлении робота в управление направлением и скоростью и позволяют на стороне клиента, мощность короткого замыкания также помогает избежать повреждения электронных устройств. Этот автомобиль двигатель H Бридж Драйв схемой цепи, ток протекает через цепи управления для управления рулевого целей. Когда Q1 и 04 включается, электрический ток течет слева направо, двигателя передается, когда Q2 и Q3 включается, электрический ток течет справа налево, разворота двигателя. Рисунок 7.
3 системы в целом для достижения
TMS320LF2407A образования из основных функций системы робота аппаратное в целом CCS в инструментальные средства разработки ПО и аппаратных средств разработки использованием XDS поддержки смешанных C и программирование на ассемблере для процесса отладки моделирования, а затем загружены в DSP через интерфейс JTAG, добиться, чтобы DSP учащихся принес большое удобство. Между тем, благодаря обилию внешних 2407A ресурсов, система не способствует использовать часть учащихся для дальнейшего развития и функциональность приложения.
4 Заключение
Этот дизайн салона автомобиля в качестве носителя TMS320LF2407A основан учебный робот аппаратных платформ, в том числе модуль питания и привода цепи, и интегрированный инфракрасный и датчики света и беспроводную передачу данных модулей, разработка программного обеспечения может быть достигнуто путем отслеживания, обход препятствий и сочетание трассировки функции обход препятствий, на теоретических курсов и практических навыков с целью консолидировать знания и повысить интерес учащегося. Общей системы аппаратного прост, обладает хорошей масштабируемостью, но и с помощью программного обеспечения для управления программирования робота выполнять определенные функции, хорошее упражнение для студентов логическое мышление и способность программирования способности, помочь студентам практику и инновации дух.
