RFID導購機器人導航與控制系統的設計方案研究

　　然后是電子羅盤(pán)模塊。CMPS03電子羅盤(pán)是平面角度傳感器。通過(guò)檢測當前傳感器與地球磁場(chǎng)直接的角度，電子羅盤(pán)可以獲得分辨率為0.1度的絕對旋轉角度。這個(gè)電子羅盤(pán)模塊是專(zhuān)門(mén)為機器人而制造，目的為了給機器人提供合適的方向導航信號。對于任何方向，都可以生成獨一無(wú)二的編碼。該傳感器使用PHILIPS的KMZ51地磁感應芯片，其精度很高。有兩種輸出方式，第一種：I2C方式，由Pin2(SCL)和Pin3(SDA)輸出。Pin7和Pin5必須懸空。Pin6用來(lái)進(jìn)行校正。這些管腳都接到主板上，由于模塊是5V供電，而DSP是3.3V所以還需要用74LVC245進(jìn)行電平轉換。通過(guò)2812的GPIOB通過(guò)Pin6對系統進(jìn)行校正。校正只需要做一次，因為數據會(huì )保存在電子羅盤(pán)中的PIC單片機的EEPROM.第6腳有一個(gè)上拉電阻。進(jìn)行校正只需要通過(guò)GPIO給Pin6一個(gè)負相脈沖，而且因為有上拉電阻，所以，此管腳與系統斷開(kāi)也是可以的。

　　最后是系統的驅動(dòng)模塊的設計。采用L298芯片。L298是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內部同樣包含4通道邏輯驅動(dòng)電路。L298內含的功率輸出器件設計制作在一塊石英基片上，由于制作工藝的同一性，因而具有分立元件組合電路不可比擬的性能參數一致性，工作穩定。15腳是輸出電流反饋引腳，其它與L293相同。在通常使用中這兩個(gè)引腳也可以直接接地。它是高電壓的，高電流的雙全橋驅動(dòng)芯片?？梢灾苯咏邮軜藴实腡TL邏輯電平?？梢则寗?dòng)各種負載如電機，繼電器等。有兩個(gè)使能輸入，通過(guò)它控制PWM波的有效性。L298集成有兩個(gè)能量輸出塊A，B.另外，我們設計的板子上加有續流二極管。

　　2.3驅動(dòng)程序設計

　　通過(guò)編寫(xiě)InitSysCtrl()函數，對看門(mén)狗控制寄存器WDCR進(jìn)行設置，其WDFLAG位是看門(mén)狗復位狀態(tài)位。如果該位置位表示一個(gè)看門(mén)狗復位。向WDDIS位寫(xiě)1會(huì )使看門(mén)狗模塊無(wú)效。寫(xiě)0對看門(mén)狗使能。而對于WDPS位主要是決定看門(mén)狗計數器的時(shí)鐘速率。由于程序中包含有許多循環(huán)，所以對于看門(mén)狗的設置要特別注意。然后通過(guò)設置PLLCR對系統鎖相環(huán)進(jìn)行設置。這時(shí)候要注意，程序需要加入，5000次循環(huán)等待鎖相穩定。這一點(diǎn)在2407里并不是必要的，而針對2812系統要注意這點(diǎn)。然后通過(guò)HISPCP和LOSPCP來(lái)對高速和低速外設來(lái)進(jìn)行匹配。由于在程序中使用了中斷，所以需要對外設中斷擴展PIE進(jìn)行設置。方向傳感器通過(guò)捕獲單元和DSP核心進(jìn)行連接。一次脈沖的捕獲需要兩次中斷，通過(guò)控制和讀取FIFO寄存器來(lái)取出方向的信息的脈沖編碼。另外，紅外避障模塊通過(guò)74LV245模塊，轉換電平后，和中斷管腳進(jìn)行連接。所以要對中斷函數進(jìn)行編程。和RFID傳感器通訊是通過(guò)2812的雙線(xiàn)異步串口。SCI模塊支持CPU與采用非返回至0(non-return-to-zero)(NRZ)標準格式的異步外圍設備之間的數字通信。2812的SCI接收器有一個(gè)16級深度的FIFO，這樣可以減少空頭的服務(wù)。程序通過(guò)判斷TxRDY位來(lái)判斷有沒(méi)有RFID中斷。這樣，可以及時(shí)的發(fā)現機器人是否到了一個(gè)新的位置。然后讀取SCIRXBUF.最后，通過(guò)EV單元設置PWM脈沖，從而控制機器人的走向。

　　3結論以及實(shí)現后的系統

　　最后，在聯(lián)華超市附近調試整個(gè)系統。經(jīng)過(guò)反復調試，和對程序的修改，實(shí)現了對射頻路徑點(diǎn)的導航。最終系統運行情況如圖6所示：

　　圖4機器人在超市的實(shí)際運行