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1、基于NIOSII和FPGA无线小车控制系统的设计摘要：本文介绍一种两轮小车机器人控制系统的软硬件实现方法，主控制台以CycloneII系列的EP2C8Q208C8为核心，通过nRF24L01进行无线通讯，来控制以ATmega8为微处理器的两轮小车，可以实现小车按控制平台发送的控制信息来准确运动。论文所做的主要工作如下：硬件方面，设计并研制了小车硬件平台(车体及传动模块、各个传感器模块、小车微控制器、nRF24L01通信模块及电机驱动模块等)、无线控制平台（EP2C8Q208C8外围电路、SDRAM、EPCS4
2、、按键、nRF24L01通信模块、TFT触摸屏显示模块等）；软件方面，基于SOPC硬件平台的搭建、基于C语言的各个底层模块的软件驱动。基于NIOSII和FPGA的无线小车控制系统整体在调试及现场实际测试后表明，该系统运行稳定，实现了预期的功能并取得了较好的效果。关键词：NIOSII、FPGA、EP2C8Q208C8、ATmega8、nRF24L01、SOPC、TFT31ThedesignofwirelesscarcontrolsystembasedonNIOSIIandFPGAAbstract:thispap
3、erintroducesthehardwareandsoftwareimplementation,forakindoftwowheelscarrobotcontrolsystem.ItismainlybecordingtoEP2C8Q208C8ofCycloneⅡseries,itcancommunicatethroughnRF24L01,andcontrolitwithATmega8asmicroprocessor,sothatitcanmoveexactlybytheinformationsfromthe
4、controllingplatform.Thepapermainlyincludedthefollowing:Onthehardware,Idesignanddevelopitshardwareplatform,suchasbodyandtransmissionmodule,eachsensormodule,carmicrocontroller,nRF24L01communicationmoduleandmotordrivingmodule,etc.Theotherhandisthewirelesscontr
5、olplatform,suchasEP2C8Q208C8peripheralcircuit,SDRAM,EPCS4,buttons, nRF24L01communicationmodule,TFTtouchscreendisplaymodule,etc.Onthesoftware,ImakeahardwareofSOPCandeachlayerofsoftwaremoduleofClanguage.BasedontheNIOSIIandFPGA,throughdebuggingandactualtesting
6、showedthatitrunsstably,whichachievsexpectedfunctionsandgoodresults.Keywords:NIOSIIandFPGA,EP2C8Q208C8,ATmega8,nRF24L01,SOPC,TFT31目录1绪论11.1FPGA的发展11.1.1基于FPGA嵌入式SOPC的发展概况11.1.2以IP核为支撑的SOPC设计21.2无线遥控技术的发展31.2.1无线遥控自动避扰技术31.2.2功能更强大的反馈系统31.2.3用于生产计划的管理41.2.4无线
7、电控制装置的自动程序化和智能功能42核心器件介绍52.1无线收发芯片nRF24L01介绍52.1.1nRF24L01主要特性如下52.1.2nRF24L01引脚功能及描述52.1.3工作模式62.1.4工作原理72.2ATmega8芯片简介82.3AlteraCycloneII系列FPGA简介93硬件电路设计103.1主控台电路设计103.1.1主要单元介绍113.1.2硬件电路详解123.2从控台（小车）电路设计183.2.1微控器（AtmelAtmega8）183.2.2电机193.2.3里程计193.2
8、.4线性跟踪器（光感器、LED）203.2.5碰撞感应器203.2.6后置LED213.3通信模块电路设计214软件设计224.1主控台软件设计224.1.1SOPC的概念234.1.2SOPC系统设计流程254.1.3集成NiosII系统到QuartusII工程264.1.4嵌入式软件开发环境NiosIIIDE274.2从控台软件设计275结束语28【参考文献】30致谢31311绪论1.1FPGA
