基于arm2210開(kāi)發(fā)板的移動(dòng)機器人人機界面設計
加入技術(shù)交流群
嵌入式系統以其高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在很大程度上改變了人們的生活。如，mp3播放器、智能手機、數碼相機產(chǎn)品等已經(jīng)滲入人們生活的各個(gè)方面。隨著(zhù)液晶顯示技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及圖形用戶(hù)界面gui (graphical user interface)技術(shù)的廣泛應用，人機界面也越來(lái)越友好。它能為移動(dòng)機器人的運動(dòng)控制提供直觀(guān)的路徑圖形、數據參數等。本文介紹了一種以嵌入式微處理器lpc2210為基礎，應用zlg/gui軟件包設計移動(dòng)機器人人機界面的方法。
我們設計開(kāi)發(fā)的智能移動(dòng)機器人是一個(gè)以pc104嵌入式微機為中心處理器，tms320f2812為運動(dòng)控制器，超聲波傳感器作為避障的集合環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規劃、行為控制與執行等多種功能于一體的綜合系統，主要包括運動(dòng)系統、電子信息系統和傳感系統。它通過(guò)ccd攝像機和圖像采集卡獲得視頻信息，并通過(guò)超聲波傳感器組測得前方障礙物距離實(shí)現避障。移動(dòng)機器人的人機界面主要向用戶(hù)展示移動(dòng)機器人的運動(dòng)信息，如當前的運動(dòng)速度、與前方障礙物的距離以及行駛的軌跡。
圖1 arm2210的系統框圖
arm221o的基本組成
arm221o以philips公司arm7tdmi-s微控制器lpc2210為核心，以支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的嵌入式系統。lpc2210的cpu頻率最大為60mhz，并且擴展了豐富的外圍設備接口，使系統穩定性大大提高，開(kāi)發(fā)也更簡(jiǎn)單。圖1是arm2210的系統框圖。
由于該系統包含了rs232轉換電路，可通過(guò)uart0與上位機pc104進(jìn)行數據傳輸，同時(shí)還包括東芝公司的點(diǎn)陣式液晶控制器t6963c，擴展了液晶接口，同時(shí)提供了led數碼管顯示和16個(gè)按鍵輸入，因此開(kāi)發(fā)人機界面非常方便。
人機界面的硬件設計
數據傳輸
pc104的串行口可以作為標準pc的coml通信口或擴展為控制臺串行口，用于鍵盤(pán)輸入和顯示終端輸出或計算機之間的串行輸入/輸出口。
arm2210的uart0具有16字節接收和發(fā)送fifo；寄存器位置符合550工業(yè)標準；接收器fifo觸發(fā)點(diǎn)可為1, 4, 8和14字節 ；內置波特率發(fā)生器 。
移動(dòng)機器人的運動(dòng)信息通過(guò)ti公司dsp控制器tms320f2812以及超聲波傳感器等傳送至嵌入式微機pc104，再經(jīng)過(guò)pc104作信息融合后，通過(guò)串口傳給arm2210并由液晶屏顯示。
液晶顯示及菜單選擇
東芝公司的液晶控制器t6963c具有獨特的硬件初始化設置功能，最大驅動(dòng)點(diǎn)陣液晶為單色640*128(單屏)，支持圖形和文本單獨顯示和混合顯示，并具有字符發(fā)生器，能滿(mǎn)足對移動(dòng)機器人人機界面的顯示要求。圖2為內置t6963c的240*128點(diǎn)陣圖形液晶模塊原理圖。
另外， arm2210系統中配備了i2c器件zlg7290以及16個(gè)按鍵。zlg7290提供了i2c串行接口和按鍵中斷信號，方便與處理器連接；并且能驅動(dòng)8位共陰數碼管或64只獨立的led和64個(gè)按鍵，8個(gè)功能鍵可檢測任一鍵的連擊次數。
本系統選用點(diǎn)像素為240*128點(diǎn)、黃綠顯示的stn液晶屏yl240128a作為人機界面顯示屏；用arm2210系統16個(gè)按鍵中的s11、s12、s13作為輸入部分，實(shí)現對人機界面的選擇操作。
評論