基于TMS32OLF24O7A的教育機器人硬件系統(tǒng)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(tǒng)。該教育機器人是以智能小車為載體基于 TMS320LF2407A微控制器的嵌入式控制平臺及編程環(huán)境的一款開放式的機器人控制系統(tǒng)，以各傳感器模塊設計應用為核心，采用模塊化設計思想進行設計，包括系統(tǒng)總體框架的設計、無線通信模塊和系統(tǒng)電源、電機驅動硬件電路模塊的設計。
關鍵詞：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高新科技的綜合體，直接反應了一個國家信息技術的發(fā)展水平，受到了社會各界的高度重視。最近這些年，在我國大學里已經(jīng)將機器人作為機械電子學、計算機技術、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，教育機器人則逐漸成為素質教育、技能實踐活動的選題之一，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的幾乎所用內容，可以讓學生接觸并看到信息技術的全景，并且智能機器人是信息技術的開放平臺，學生可以充分發(fā)揮想象力去開發(fā)各種智能裝置，從而培養(yǎng)學生對信息技術的開發(fā)能力，在開發(fā)過程中，培養(yǎng)各種能力，激發(fā)學生的興趣。

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DSP進行運算處理，利用PWM技術實時輸出調整小車的速度和方向，實現(xiàn)小車尋跡、避障、尋跡加避障等自動控制的功能，另外在小車于尋跡過
程中遇到障礙物，當尋跡加避障算法在尋跡的同時不能完成避障功能時，可由PC機與其相連的無線通信收發(fā)模塊和DSP相連的另一無線收發(fā)模塊實現(xiàn)無線短距離通信，控制小車脫離障礙區(qū)并進行正常尋跡。
1．2 總體設計方案和框圖
機器人小車系統(tǒng)整體框圖如圖1所示，主要有TMS320LF2407A最小系統(tǒng)部分、電源模塊、電機驅動模塊、傳感器模塊、無線通信模塊構成，實現(xiàn)由車載的各種傳感器將信息不斷地傳遞給車載微控制器，并將編程設計算法下載至微控制器實現(xiàn)實時調整小車的運動狀態(tài)，完成一定的功能要求。