基于arm2210開發(fā)板的移動機器人人機界面設(shè)計
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嵌入式系統(tǒng)以其高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點，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(shù)碼相機產(chǎn)品等已經(jīng)滲入人們生活的各個方面。隨著液晶顯示技術(shù)的不斷進步，以及圖形用戶界面gui (graphical user interface)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人機界面也越來越友好。它能為移動機器人的運動控制提供直觀的路徑圖形、數(shù)據(jù)參數(shù)等。本文介紹了一種以嵌入式微處理器lpc2210為基礎(chǔ)，應(yīng)用zlg/gui軟件包設(shè)計移動機器人人機界面的方法。
我們設(shè)計開發(fā)的智能移動機器人是一個以pc104嵌入式微機為中心處理器，tms320f2812為運動控制器，超聲波傳感器作為避障的集合環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng)，主要包括運動系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)。它通過ccd攝像機和圖像采集卡獲得視頻信息，并通過超聲波傳感器組測得前方障礙物距離實現(xiàn)避障。移動機器人的人機界面主要向用戶展示移動機器人的運動信息，如當(dāng)前的運動速度、與前方障礙物的距離以及行駛的軌跡。
圖1 arm2210的系統(tǒng)框圖
arm221o的基本組成
arm221o以philips公司arm7tdmi-s微控制器lpc2210為核心，以支持實時仿真和嵌入式跟蹤的嵌入式系統(tǒng)。lpc2210的cpu頻率最大為60mhz，并且擴展了豐富的外圍設(shè)備接口，使系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高，開發(fā)也更簡單。圖1是arm2210的系統(tǒng)框圖。
由于該系統(tǒng)包含了rs232轉(zhuǎn)換電路，可通過uart0與上位機pc104進行數(shù)據(jù)傳輸，同時還包括東芝公司的點陣式液晶控制器t6963c，擴展了液晶接口，同時提供了led數(shù)碼管顯示和16個按鍵輸入，因此開發(fā)人機界面非常方便。
人機界面的硬件設(shè)計
數(shù)據(jù)傳輸
pc104的串行口可以作為標(biāo)準(zhǔn)pc的coml通信口或擴展為控制臺串行口，用于鍵盤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(jié)接收和發(fā)送fifo；寄存器位置符合550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；接收器fifo觸發(fā)點可為1, 4, 8和14字節(jié) ；內(nèi)置波特率發(fā)生器 。
移動機器人的運動信息通過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pc104作信息融合后，通過串口傳給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(shè)置功能，最大驅(qū)動點陣液晶為單色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，能滿足對移動機器人人機界面的顯示要求。圖2為內(nèi)置t6963c的240*128點陣圖形液晶模塊原理圖。
另外， arm2210系統(tǒng)中配備了i2c器件zlg7290以及16個按鍵。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(qū)動8位共陰數(shù)碼管或64只獨立的led和64個按鍵，8個功能鍵可檢測任一鍵的連擊次數(shù)。
本系統(tǒng)選用點像素為240*128點、黃綠顯示的stn液晶屏yl240128a作為人機界面顯示屏；用arm2210系統(tǒng)16個按鍵中的s11、s12、s13作為輸入部分，實現(xiàn)對人機界面的選擇操作。
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