智能汽车通信模块设计大全

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1、第三届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告智能汽车大赛串口通信模块设计大全2.5串口模块在智能车的制作和调试过程中，需要将赛车检测到的路面信息以及速度等参数实时地发送给PC，以便对算法进行有针对性的分析。由于小车在行驶时不能通过有线的方式获得其运行参数，就需使用无线方式。2.5.1无线串口传送数据异步串行通讯（SCI）是单片机和外界进行通讯的最常用方式之一。SCI最常用的标准是EIARS-232C，它是由美国电子工业协会正式公布的一种SCI标准，通常称为RS-232标准。在RS-232标准中电平采用负逻辑，即低电平-3～-15V代表逻辑“1”，高电平+3～+15V代表逻辑“0”。而单片机采

2、用的CMOS标准则是正逻辑，即高电平3～5V代表逻辑“1”，低电平0～0.8V代表逻辑“0”。所以需要一个转换芯片把与TTL电平兼容的CMOS电平转换为RS-232电平。RS-232的接口信号有10个，除了发送（TXD）、接收（RXD）和地（GND）信号外，还有用于控制的通信应答信号。但在一般的数据通讯中可以只使用TXD、RXD和GND。计算机的串行口是按照数据终端设备（DTE）定义的，如果单片机的串行口按照数据通讯设备（DCE）定义，计算机的串行口可以和单片机的串行口直接对应相连；如果单片机的串行口也是按照DTE定义，则要把两个串行口的RXD和TXD交叉连接。异步串行通讯中“异步”的

3、含义是没有共同的时钟用以同步，所以必须约定通讯数率，通常用波特率表示。波特率的含义是1秒中发送的数据位数。RS-232标准中波特率的范围是50～11520bps。图4.6PC机与单片机的通信接口另外，进行SCI通讯的双方还必须约定数据位数、奇偶校验方式、停止位个数等事宜。设置串口的数据参数，如图3.9所示：图3.9串口数据参数设置MC9S12DG128内集成两个SCI模块，分别称之为SCI0和SCI1。其特点是：l半双工/全双工模式l13位波特率寄存器ll8位/9位可编程数据位l独立的发送和接收l可编程的发送极性l8中中断类型标志l接受结构检测l硬件极性检查l1/16位时间噪声检测2.

4、5.2无线串口数据曲线智能车的行走路线是根据跑道上的黑线确定的，根据光电传感器采集到的路况信息控制舵机及后轮电机。而为了获取路况信息，就要求单片机能够和PC机通信，而比较方便有效的方式就是串行通讯。同时在进行系统调试的时候，比如PID参数测定，采用传感器记忆数据时也要用到串口。所以，串口电路必不可少。4.5无线蓝牙串口模块单片机通过串口，将数据由蓝牙传输至主机，主机也可以通过串口调试工具将数据发送至单片机，实现了全双工通信，大大提高了调试效率。具体原路图如图4.4所示图4.4蓝牙串口原理图2.2.5蓝牙串口调试模块蓝牙调试电路用于智能车开发调试阶段的工作中，特别是现场调试过程中，他一方

5、面可以显示智能车控制电路的各种信息以及工作参数，另一方面还可以对工作参数进行现场修改。我们决定采用无线通信模块，将智能车运行过程的各项参数通过无线串口通信模块传输到电脑中进行分析，实际证明，使用蓝牙串口调试模块大大提高了我们的效率，许多程序中的小BUG，以及模型车行驶过程中遇到的边界情况、突发情况都因为使用了无线蓝牙模块实时传送数据迎刃而解。对于模型车的启动、停止、参数修改、初始化等等我们都可以通过蓝牙无线传送，大大减少了重复下载的麻烦，也防止了模型车出赛道后乱跑撞毁的危险。尤其是在调记忆算法时，蓝牙模块更是发挥了巨大的作用，实时将跑道信息反馈回来，大大提高了效率。无线蓝牙串口如图2.

6、6所示：图2.6蓝牙串口实物图2.2.3RS232通信模块RS232在此是作为电脑和单片机进行通信的处理芯片的。RS-232电平采用负逻辑，通信时设备之间的通信距离不大于15m，传输速率可达到20KB/S。当使用串行监控方式调试单片机时，串行通信电路就成为了下载和调试工具。通过串口线，可在电脑上实时显示单片机中处理的数据，这对传感器的调试非常方便，根据芯片资料可知其外围电路只需5个电容即可，其电路原理图如图2.9所示。图2.9RS232电路原理图3.3调试工具好的调试系统将大大提高调试效率，调试系统的目标是方便快捷的让人与单片机进行交流。然而，如果在车上放LCD等调试工具，人机界面可以

7、做的很好，但是占体积会增加车的重量。我们仅仅在车上设计了两个按键和一个四位数码管，其它人机交互的工作交给了nRF24L01无线模块。我们为实现与车上单片机高效率的通信，另外使用了一块单片机作为中介，在车——中介单片机——PC机之间建立了一套协议进行通信。这样软硬件的负担落在在中介单片机上，节省了车上空间同时减少了车上单片机的代码量。图7中介单片机5.1.2.1无线模块接口智能车nRF24L01无线模块与S12主板的SPI口相相通，电路图如图13