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    188宝金博页面版: [精品]2008616智能小车辅助平台的设计与实现

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    内容提示： 作者简介: ：榫 女, 1981 年出生, 硕士研究生。 主要从事嵌入式系统应用方面的研究与开发。 王宜怀 男, 1962 年出生, 教授, 硕士生导师。 主要从事嵌入式系统应用方面的研究与开发。 刘雪兰 女, 1979 年出生, 硕士研究生。 主要从事嵌入式系统应用方面的研究与开发。智能小车辅助平台的设计与实现苏州大学计算机科学与技术学院　：榫病⊥跻嘶场×跹├糩 摘　要 ]讨论了 一种以教学为目 的的智能小车开发平台的设计思想, 描述了 智能小车的机械平台结构, 给出了 以Freescale M C9S08GB 60 为主控芯片的、 开放的硬件平台设计, 提供了 可供用户自 行...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：48 | 上传日期：2015-03-15 08:24:17 | 文档星级：
    作者简介: ：榫 女, 1981 年出生, 硕士研究生。 主要从事嵌入式系统应用方面的研究与开发。 王宜怀 男, 1962 年出生, 教授, 硕士生导师。 主要从事嵌入式系统应用方面的研究与开发。 刘雪兰 女, 1979 年出生, 硕士研究生。 主要从事嵌入式系统应用方面的研究与开发。智能小车辅助平台的设计与实现苏州大学计算机科学与技术学院　：榫病⊥跻嘶场×跹├糩 摘　要 ]讨论了 一种以教学为目 的的智能小车开发平台的设计思想, 描述了 智能小车的机械平台结构, 给出了 以Freescale M C9S08GB 60 为主控芯片的、 开放的硬件平台设计, 提供了 可供用户自 行 “定制开发设计”的、 简单易学的PC 方软件平台设计。 该辅助开发平台主要针对中小学课外科技活动开发, 也可供高校学生进行智能小车设计、 参加智能小车设计竞赛之用。[关键词 ]智能小车辅助开发平台　M C9S08GB 60　图形化设计界面　　1 引言随着国家对素质188宝金博页面版重视程度不断提高, 对学生主体和主动精神越来越尊重, 对机器人188宝金博页面版(即智能小车) 也越来越重视,各地的重点中小学中均开展了 机器人兴趣小组活动, 有条件的地方甚至已经开始在学生中全面开展机器人188宝金博页面版。 同时每年由国家相关部委组织的面对大中小学生的智能小车比赛也进一步促进了智能小车188宝金博页面版的开展, 比如188宝金博页面版部主办的 “全国中小学电脑制作活动”[1 ], 中国科协主办地 “中国青少年电脑机器人竞赛”等。 与此同时对于智能小车辅助开发平台的研制也得到了 蓬勃的发展, 国内已经有许多公司推出了自己的产品, 例如上海广茂达公司能力风暴智能小车, 中鸣仿生智能小车, 北京交大阳光公司的Sunny618 机器人[2]等。 虽然目前市场上已经出现了各种各样的智能小车辅助开发平台, 但是他们做的并不完善, 在实际应用中仍然有很多问题, 并不完全适合中小学生使用, 比如智能小车编程界面问题。本文研制了 一种简单易学的、 图形化设计界面的、 开放的、面向中小学生的智能小车辅助开发平台。2 智能小车辅助开发平台的设计思想图 1 为智能小车辅助开发平台的结构图。 该开发平台由三个子平台构成, 即机械平台、 硬件平台和软件平台。 机械平台中包含了各种机械部件, 由它们搭建智能小车的躯干、 手脚等外围的框架。 硬件平台是围绕主控芯片M C9S08GB 60 展开设计的硬件电路板, 其中包含了智能小车各种控制机构的硬件电路。 主控芯片中驻留了 自主开发的用于配合 PC 方软件平台下载用户程序的监控程序以及控制智能小车动作的功能性模块。 智能小车控制程序由用户根据PC 方软件平台提供的开发工具自行 “定制开发设计”, 并 “下载”到硬件平台的M CU 中执行。 软件平台提供了 图形化设计界面和类C 界面两种设计方式, 用户可以根据自身特点选择相应的程序设计方式。　　2. 1 机械平台机械平台用于搭建智能小车的机械框架。 它由一系列的机械元件构成, 包括组成智能小车身体的接插塑料件, 作为智能小车腿脚的轮子和电机, 作为智能小车器官的传感器[3 ]等。 这部分用于组成智能小车躯干部分, 用户设计时根据不同的需要可以搭建成不同的形状, 并无特殊要求。2. 2 硬件平台硬件平台是一块包含了各种控制芯片及其驱动电路的电路板, 这些芯片包括主控芯片, 串行通信芯片, 电机控制芯片, 电源转换芯片等。 它是作为智能小车的心脏和大脑而存在的, 机械平台搭建好以后将它固定在其中适当的位置, 最好是不易被外界接触到的地方, 因为它和人的心脏和大脑一样不能随便的被碰撞, 以免发生损坏[4]。 硬件部分由平台设计者设计, 软件部分由用户通过上层的软件平台设计而成, 通过串行通信口下载到硬件平台的主控芯片中。 硬件平台通过外连的传感器了解外部的各种情况, 作出判断后对智能小车的各个部件发出指挥命令, 从而控制智能小车的所有行动。2. 3 软件平台软件平台主要由两部分组成: 初级用户使用的图形化设计界面和高级用户使用的类C 语言设计界面。 将图形化界面设计出的程序转化为类C 语言, 然后通过编译器编译, 最终下载到硬件平台的主控芯片中。3 智能小车辅助开发平台的硬件设计设 计中采用了 FreeScale 半导体公司于 2004 年刚刚推出的一款新的增强型芯片M C9S08GB 60(以下简称 GB 60) 为主控芯片。 该款芯片具有8 路的PWM 输出, 56 个通用 I O 口, 高达20M的内部总线频率, 弥补了 比较流行的M C68HC908GP32 所存在的不足, 满足了硬件平台设计的开放性要求。本平台设计中要选择的另一款芯片是电机驱动芯片。 因为电机驱动电流较大, 因而不能简单地接在芯片的引脚上, 必须用专门的驱动芯片来驱动。 经过调研决定采用L 298 芯片来实现驱动, 它的驱动电压最高可达46V , 工作电流可达 2A , 是一个理想的小电机驱动芯片。3. 1 硬件电路设计如图 2 所示为188宝金博页面版智能小车辅助开发平台的硬件电路板结构框图。 下面分别介绍几个主要组成部分的具体实现方案。—5—科技信息博士?专家论坛2006 年第 4 期

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