嵌入式智能小车

《嵌入式智能小车》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、嵌入式智能小车作者：欧阳剑飞单位：江西理工大学（邮编：3421000）E-mail：oyjf0606@126.com摘要：本文给出一种基于ARM的智能小车的设计方案，小车以NXP公司生产的LPC2138作为主控芯片，控制包括无线、语音、液晶显示、电机驱动、键盘显示、激光传感、金属探测等模块，实现程控点流水灯、程控播放音乐、寻迹、扫雷等功能。关键词：智能小车；嵌入式；无线通信；语音；液晶显示；键盘显示。1．引言智能小车是在动态不确定环境下对人工智能的考验，是以各种工控目的为载体的高科技对抗，是培养信息、自动化领域科技人

2、才的重要手段，同时也是展示高科技水平的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的有效途径。智能小车的研究融入了机器人学、机电一体化技术、通讯与计算机技术、视觉与传感器技术、智能控制与决策等多学科的研究成果，反映出一个国家信息与自动化技术的综合实力。所以本论文对智能小车的研究意义重大。2.相关介绍2.1智能小车硬件设计总体框图2.1.1主控器本系统应要求系统的实时性较强，所以选择的MUC必须要有足够高的运行频率，否则会造成上位机发送的命令，下位机接收不到的情况发生，智能小车失控的现象发生。基于以上原因，系统采用的MUC为L

3、PC2138，LPC2138是以ARM7为内核的微控制器，具有运算频率高，功能强，I/O口丰富等优点。2.1.2电源模块任何电子系统都少不了电源的支持。电源可以看成是电子系统的心脏。电源只有给系统的电路提供持续的、稳定的能量，这样电子系统才能正常的工作。在一个电子系统中电源的好坏直接影响到整个系统的稳定性，并在一定程度上影响整个系统的功耗。常用的集成稳压芯片有78XX系列和79XX系列。它们是利用串联负反馈来稳定输出电压的，性能较好。如图Error!Notextofspecifiedstyleindocument.–

4、1所示为本系统的一级电源电路。图Error!Notextofspecifiedstyleindocument.–1系统电源1本系统主要靠锂电池供电，锂电性能优良，体积小、重量轻、电密度高，也就是说同样重量和体积下锂电池的容量可以做得很大，很适合在本系统中使用。2.1.3无线通信本系统使用的无线通信模块以nRF2401射频收发芯片为核心，加上一些外围电路设计出来的。nRF2401内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器，功率放大器等功能模块，需要很少的外围元件，因

5、此使用起来非常方便。它提供了一路的数据发送和两路的数据接收功能。工作电压为直流.3.3V，数据发送速率可在0~1Mbps之间任意选择，工作于2.4~2.5GHZISM频段，芯片能耗非常低，以-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。芯片封装如图Error!Notext

6、ofspecifiedstyleindocument.–2所示。图Error!Notextofspecifiedstyleindocument.–2nRF2401A芯片封装图nRF2401A引脚详细说明如表Error!Notextofspecifiedstyleindocument.–1所示。表Error!Notextofspecifiedstyleindocument.–1nRF2401引脚说明引脚名称引脚功能描述1CE数字输入使nRF2401工作于接收或发送状态2DR2数字输出频道2接收数据准备好3CLK2数字I

7、/O频道2接收数据时钟输入/输出4DOUT2数字输出频道2接收数据5CS数字输入配置模式的片选端6DR1数字输出频道1接收数据准备好7CLK1数字I/O频道1接收数据时钟输入/输出8DATA数字I/O频道1接收/发送数据端9DVDD电源电源的正数字输出10VSS电源电源地11XC2模拟输出晶振212XC1模拟输入晶振113VDD_PA电源输出给功率放大器提供1.8V的电压14ANT1天线天线接口115ANT2天线天线接口216VSS_PA电源电源地17VDD电源电源正端18VSS电源电源地19IREF模拟输入模数转换

8、的外部参考电压20VSS电源电源地21VDD电源电源正端22VSS电源电源地23PWR_UP数字输入芯片激活端24VDD电源电源正端要使用nRF2401芯片必须加上外围电路，具体如图Error!Notextofspecifiedstyleindocument.–3所示。图Error!Notextofspecifiedstyleindocumen