📄 寻迹小车 followme.htm
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title="Posted by:sunxflower In:机器人核心部分开发"
href="http://www.robotdiy.com/phpbb2/viewtopic.php?t=15365"
target=_blank> kk</A> on 26-01-07 @
14:18</FONT><BR><BR></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TBODY></TABLE><BR><!-- Start themeplugin -->
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width="100%">智能机器人相关链接</TD></TR>
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<TR>
<TD class=article-top style="BACKGROUND-COLOR: #e0e0e0"
width="99%">寻迹小车 FollowMe—— 之七：单MCU控制的程序设计<BR><SPAN
class=smalltype>写于： 星期二 17 十月 @ 23:08:06 </SPAN></TD></TR>
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<TD></TD></TR>
<TR>
<TD><A
href="http://www.robotdiy.com/topics.php?op=viewtopic&topic=4"><IMG
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src="寻迹小车 FollowMe.files/robot_hardware.gif" width=40
align=right
border=0></A><I>本来应当着手轨迹检测和走轨迹控制的程序设计，但为了让学习者更易实施，此篇改为基于单MCU控制的程序设计，本篇主要完成电机驱动部分，即将前面所述的电机驱动合并到一个MCU中。<BR><IMG
src="寻迹小车 FollowMe.files/FollowMe_Assembly_Robot_Mini_Topic.jpg"></I>
<BR><BR>
<H1 align=center>寻迹小车 FollowMe</H1>
<H2 align=center>—— 之七：单MCU控制的程序设计</H2>
<P align=center>作者：<A
href="http://www.robotdiy.com/phpbb2/profile.php?mode=viewprofile&u=3954"
target=_blank>Hanker</A></P>
<P align=left>前面的章节：</P>
<OL>
<LI><A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=261"
target=_blank>车的主体</A>；
<LI><A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=262"
target=_blank>控制部分中的电机驱动器设计</A>；
<LI><A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=263"
target=_blank>轨迹采样及逻辑控制部分硬件设计</A>；
<LI><A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=264"
target=_blank>开环控制功能</A>；
<LI><A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=265"
target=_blank>电机测速及转速控制</A>；
<LI><A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=267"
target=_blank>电机驱动部分调试</A>； </LI></OL>
<P>本来应当着手轨迹检测和走轨迹控制的程序设计，但为了让学习者更易实施，此篇改为基于单MCU控制的程序设计，本篇主要完成电机驱动部分，即将前面所述的电机驱动合并到一个MCU中。</P>
<P>从前一篇文章中已看到，使用我原来设计的方案在这个小车上有些不合理，如果再加上一个控制板，则更显“臃肿”，而正巧我认识的一个大学生基于前面的设计自己做了修改，采用一片MCU完成小车寻迹的所有功能，从设计的PCB上看，这个方式更适合学习者采纳，所以我暂且放弃了前面的设计，用这块PCB继续完成后面的内容——寻迹控制。
</P>
<H2>7、单MCU控制的程序设计</H2>
<H3>7.1、硬件简介</H3>
<P>这个学生所作的修改主要是将原来设计的三个MCU功能合并到一个MCU中，简化了一些备用的功能，如转动方向采集、无线模块控制等，而主要功能实现的电路与原来相同，如：电机的驱动部分、码盘的采样部分、轨迹的采样部分。</P>
<P><IMG height=536
src="寻迹小车 FollowMe.files/FollowMe_Signal_Motor_Control.gif"
width=715></P>
<P>主要修改的是MCU的资源分配，电路如下：<BR><BR>图中：<BR>P2.0 — P2.3 —— 电机1
（左）驱动，使用PCA2 ；<BR>P2.4 — P2.7 —— 电机 2
（右）驱动，使用PCA3；<BR>P3.7 —— 电机1 （左）的码盘采样，使用PCA0；<BR>P3.5 ——
电机2 （右）的码盘采样，使用PCA1；<BR>P1.0 — P1.3 ——
4路轨迹采样，使用内部的AD转换；<BR>P3.3 —— 用于轨迹采样控制；<BR>P3.4 ——
用于工作指示灯，便于监测系统的工作状态；<BR>P1.4 — P1.7 ——
保留，作为扩充，可以作为4路AD输入，也可以连接SPI外设；<BR>INT0 ——
保留，能有一个中断输入，对于许多应用都是十分有益的。</P>
<P>他在设计PCB时还设计了一个扩展区，可以方便的焊接一些器件以扩充功能。<BR><BR>焊好的控制硬件如下：<BR><A
href="http://www.robotdiy.com/images/FollowMe_robot/FollowMe_AssemblyBoard.jpg"><IMG
height=180
src="寻迹小车 FollowMe.files/FollowMe_AssemblyBoard_Mini.jpg"
width=240 border=0></A>(点击看大图)</P>
<P><BR>组装后：<BR><A
href="http://www.robotdiy.com/images/FollowMe_robot/FollowMe_Assembly_Robot.jpg"><IMG
height=314
src="寻迹小车 FollowMe.files/FollowMe_Assembly_Robot_Mini.jpg"
width=345 border=0></A> (点击看大图) </P>
<P><BR>底部：<BR><A
href="http://www.robotdiy.com/images/FollowMe_robot/FollowMe_Under.jpg"><IMG
height=295
src="寻迹小车 FollowMe.files/FollowMe_Under_Mini.jpg"
width=335 border=0></A> (点击看大图) </P>
<P><BR>前视（注意光电采样器的安装，用的是网线，因是单股硬线，所以可以固定，而且便于调整）<BR><A
href="http://www.robotdiy.com/images/FollowMe_robot/FollowMe_Assembly_Robot_Front.jpg"><IMG
height=344
src="寻迹小车 FollowMe.files/FollowMe_Assembly_Robot_Front_Mini.jpg"
width=312 border=0></A> (点击看大图) </P>
<P>&#160; </P>
<H3>7.2 程序设计概述</H3>
<P>由于此程序将要完成小车寻迹的所有功能，如果再集中在一个程序文件中处理，将给阅读、调试带来困难，也不便于维护，而且也不符合正规的程序开发方式。</P>
<P>因为正规的程序开发通常需要多人合作，各人负责一部分功能，所以必须将程序分成多个独立的模块，每个模块涉及一个相对独立的功能，相互间确定好接口，这样才能合作完成一个功能复杂的程序。学习者也应当尝试这种模式。</P>
<P>目前这个小车项目分为4个模块：</P>
<P>主控模块 —— 初始化系统，根据消息调度各模块的功能；<BR>电机驱动模块 ——
包含所有与电机驱动有关的函数，接受控制命令，并付诸实施；<BR>轨迹采样模块 ——
包含所有与轨迹采样有关的处理，结果为与处理后的轨迹状态；<BR>轨迹控制模块 ——
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