基于TMS32OLF24O7A的教育機器人硬件系統設計

摘要：本論文的主要目的就是設計一種基于DSP的模塊化教育機器人硬件系統。該教育機器人是以智能小車(chē)為載體基于 TMS320LF2407A微控制器的嵌入式控制平臺及編程環(huán)境的一款開(kāi)放式的機器人控制系統，以各傳感器模塊設計應用為核心，采用模塊化設計思想進(jìn)行設計，包括系統總體框架的設計、無(wú)線(xiàn)通信模塊和系統電源、電機驅動(dòng)硬件電路模塊的設計。
關(guān)鍵詞：教育機器人；TMS320LF2407A；傳感器；硬件模塊

0 引言
智能機器人作為一個(gè)高新科技的綜合體，直接反應了一個(gè)國家信息技術(shù)的發(fā)展水平，受到了社會(huì )各界的高度重視。最近這些年，在我國大學(xué)里已經(jīng)將機器人作為機械電子學(xué)、計算機技術(shù)、人工智能等的載體廣泛適用于工科本科生的講授課程，在中學(xué)，教育機器人則逐漸成為素質(zhì)教育、技能實(shí)踐活動(dòng)的選題之一，各種機器人比賽正蓬勃發(fā)展。智能機器人涉及了信息技術(shù)的幾乎所用內容，可以讓學(xué)生接觸并看到信息技術(shù)的全景，并且智能機器人是信息技術(shù)的開(kāi)放平臺，學(xué)生可以充分發(fā)揮想象力去開(kāi)發(fā)各種智能裝置，從而培養學(xué)生對信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)能力，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，培養各種能力，激發(fā)學(xué)生的興趣。

1 設計思想與總體方案
1．1 教育機器人的設計思想
本教育機器人以TMS320LF2407A微控制器為核心，由紅外傳感器和光電傳感器等各種傳感器采集的外部環(huán)境信息作為輸入信號，通過(guò)DSP進(jìn)行運算處理，利用PWM技術(shù)實(shí)時(shí)輸出調整小車(chē)的速度和方向，實(shí)現小車(chē)尋跡、避障、尋跡加避障等自動(dòng)控制的功能，另外在小車(chē)于尋跡過(guò)
程中遇到障礙物，當尋跡加避障算法在尋跡的同時(shí)不能完成避障功能時(shí)，可由PC機與其相連的無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)模塊和DSP相連的另一無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊實(shí)現無(wú)線(xiàn)短距離通信，控制小車(chē)脫離障礙區并進(jìn)行正常尋跡。
1．2 總體設計方案和框圖
機器人小車(chē)系統整體框圖如圖1所示，主要有TMS320LF2407A最小系統部分、電源模塊、電機驅動(dòng)模塊、傳感器模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊構成，實(shí)現由車(chē)載的各種傳感器將信息不斷地傳遞給車(chē)載微控制器，并將編程設計算法下載至微控制器實(shí)現實(shí)時(shí)調整小車(chē)的運動(dòng)狀態(tài)，完成一定的功能要求。