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轮式遥控机器人导航系统电路设计攻略

发布日期:2022-10-26 00:41浏览次数:
本文摘要:轮式遥控机器人早已应用于在地震、火灾等一些危险性的室内区域展开救援和观测,或继续执行缉毒任务。由并且近年来MEMS(微机电系统)结构的惯性传感器随半导体技术的变革获得了很快发展,使其低成本而高精度的希望获得了构建。

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轮式遥控机器人早已应用于在地震、火灾等一些危险性的室内区域展开救援和观测,或继续执行缉毒任务。由并且近年来MEMS(微机电系统)结构的惯性传感器随半导体技术的变革获得了很快发展,使其低成本而高精度的希望获得了构建。MEMS惯性传感器构成的惯性导航装置融合轮式小车的里程计,需要产生导航系统和定位信息,增加对外部环境的仰赖,构建在外部环境条件(例如光照、墙壁材质)不得而知情况下的导航系统,因此本项目使用了具备强劲数字信号处理功能的DSP28335芯片和PC掌控终端,构建惯性传感器的数据采集、时序逻辑掌控、与驱动系统通信和地图表明功能,具备体积小、成本低、功耗低等优点。

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综上所述,本文将搭配低成本的MEMS器件,融合DSP和卡尔曼滤波算法,能构建较高精度的轮式小车导航系统和定位。  系统体系架构  本文的目标是研制一个轮式小车惯性导航系统,需要通过wifi构建PC终端和手执终端掌控轮式小车行动以及小车所收集数据的传输。搭起如下图1右图的系统,TI公司的浮点DSPTMS320F28335芯片作为主数字信号处理器,收集各MEMS惯性传感器的信号并处置,处理结果通过WIFI将数据输送到PC终端;PC终端负责管理表明定位结果和地图表明,并向小车驱动系统发送到掌控命令,同时接管驱动系统对系统的里程计信息。

    图1总体架构  硬件设计上,主要分成核心板和驱动板。核心板还包括DSP大于系统,JTAGiTunes口设计,系统电源供给电路和MEMS传感器,WIFI模块等。

而驱动板主要设计的内容是直流大电机的驱动模块。TMS320F28335工作时必须的电压有所不同:内核电压(1.9V)与I/O供电电压(3.3V),对于电源较为脆弱,所以电源部分利用两路输入电源器件TPS767D318来构建,如图2右图。同时根据建模实验和实际焊电路的测试,电源模块输入末端最差用于一些容值不大于10uf的维护电容,且无法用于贴片电容,否则工作不平稳。

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    图2DSP电源设计  在电源设计中,考虑到TPS767D318芯片可以产生废黜信号,所以在核心板上并没再行另外为DSP设计废黜电路。  TAGiTunes口电路设计  图3为JTAG电路,按照仿真器的通信插槽自由选择14脚的建模模块,同时要留意EMU0和EMUl信号必需通过上拉电阻相连至电源,其中上拉电阻为10k。


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