嵌入式探月车技术说明

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1、2嵌入式“探月车”技术总结报告濮阳职业技术学院濮阳职业技术学院嵌入式“探月车”技术说明队名：队员：学院：濮阳职业技术学院专业：应用电子技术宣言:我们相信自己！更相信队友！2010年5月2嵌入式“探月车”技术总结报告濮阳职业技术学院目录1.摘要12.智能小车总体概况22.1.概述22.2.作品智能小车23.嵌入式探月车硬件设计33.1.硬件结构图33.2.TQ2440开发板简介33.3.主要I/O口说明43.4.直流电机驱动模块63.5.寻迹模块83.6.无线通讯模块103.7.摄像头模块104.嵌入式探月车软件设计114.1.软

2、件整体设计114.2.驱动程序设计114.3.电机控制子程序124.4.循迹控制子程序134.5.无线通讯子程序144.6.摄像头控制子程序154.7.主程序流程图165.总结与体会166.参考书目171.摘要本智能小车采用三星公司的S3C2440芯片作为主板的控制核心，在嵌入式linux环境下，编写GPIO口的驱动，并编写智能探月车的应用程序。小车主板采用wifi无线方式与PC机相连，由PC机控制小车的运行与终止。通过光电发射接收组件能够实现小车的偱迹，利用PWM技术控制直流电机的前进速度和方向，此外还配有外置摄像头与主板ca

3、m接口相连可实现抓拍图像并识别，并将拍摄到的图像通过wifi方式发送给PC机。关键词：ARM嵌入式linuxS3C2440智能探月车循迹wifi摄像-17-智能小车总体概况1.1.概述“探月车”采用以S3C2440为核心的天嵌TQ2440开发板和一块通用板为基础，经焊接相关控制芯片而成，无线通信则是利用PC机与无线路由器搭配环境平台共同实现的。具体请见软件控制电路。通过GPIO口检测信号，输出PWM信号控制直流电机的、前进、停止、左转和右转。与开发板cam接口相连的外置摄像头用来完成几个监测点处的抓拍图像。检测信号则利用五组红外

4、发射和接收管，黑线时输出高电平，白线时输出低电平，从而最终实现智能小车的正确偱迹。1.2.作品智能小车-17-嵌入式探月车硬件设计1.1.硬件结构图1.2.TQ2440开发板简介TQ2440开发板基于三星S3C2440芯片，如下图所示：-17-主要接口说明：电源接口：输入电压不能大于7伏电压，标准电源试配器为5伏。音频接口：红色为音频输入接口，另一个为音频输出接口。USB接口：主要用于传输数据。串口接口：串口接口主要是它能使PC机和开发板直接进行交换操作和数据传送，完成调试。SB

5、网卡接口：在启动操作系统后，接上无线网卡，就可以对小车发送无线信号。Jtag接口：Jtag接口主要作用是当NandFlash或NorFlash中没有uboot时，使用Jtag接口进行烧写。1.1.主要I/O口说明主控芯片为三星S3C2440芯片，如图：-17-主要用到的I/O口包括：1.用EINT3、EINT4口用来检测红外寻迹传

6、感器反馈的信号。2.用nLED＿1、nLED＿2、nLED＿3、nLED＿4GPIO口输出PWM信号来控制电机运动1.1.直流电机驱动模块-17-1.1.1.电机驱动模块实物图驱动板主要采用了L298N芯片，它具有带载能力强的特点。1.1.2.L298N驱动原理图驱动电路芯片外围电路主要用由二极管构成的电桥电路，两组电机并联而成。1.1.3.H桥控制方案小车通过采用L298N芯片可以达到目的，整体控制方案如图-17-电机共有四4路PWM输出分别作为左右轮的驱动，而通过两路PWM输出可控制一个电机，两电机为并联即可。L298N芯片

7、内部结构如图真值表如下所示：-17-当使能信号ENABLE为高时输出才随输入变化，否则为高阻态，所以焊接时，ENABLE及VS均接VCC。具体驱动过程为：1.通过编程由控制芯片经PWM发出驱动信号，PWM输出作为L298N的输入，经L298N转换输出控制信号使电机转动，从而实现电动机的驱动。2.PWM输出信号的高低则可以控制直流电机转速，当占空比大时，转速高，占空比小时，转速低，所以当PWM信号输出占空比为0时可控制电机的停止。3.当左轮停止，右轮转时，小车左转。当右轮停止，左轮转动时，小车右转。而两路PWM输出的正负顺序转换则

8、可控制电机的正反转，进而控制小车的前进和后退。1.1.寻迹模块检测原理：路径检测采用红外光电传感器组件（白色为发射管，黑色为接收管）如图所示：根据不同颜色对红外光的反射率不同，白色很高，黑色很低。所以当发射管发出红外光线经白色线时，觉大部分都被黑色管接收，处于导