Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG II: Ý TƯỞNG, MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ ĐỀ TÀI

CHƯƠNG II: Ý TƯỞNG, MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ ĐỀ TÀI

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 2.3: Asterisk



Hình 2.4: Robot tự hành làm vệ sinh đáy bể bơi



Hình 2.5: Robot phục vụ bàn tại cửa hàng bánh mì ( Thành phố Cáp Nhĩ Tân- Trung

Quốc).

Mặc dù nhu cầu ứng dụng cao, nhưng những hạn chế chưa giải quyết được của

robot tự hành, như chi phí chế tạo cao, đã không cho phép chúng được sử dụng rộng rãi.

Một nhược điểm khác của robot tự hành phải kể đến là còn thiếu tính linh hoạt và thích

ứng khi làm việc ở những vị trí khác nhau. Bài tốn tìm đường (navigation problem) của

robot tự hành cũng khơng phải là loại bài tốn đơn giản như nhiều người nghĩ lúc ban

đầu.

Trong đề tài này, bài tốn tìm đường cũng như mơ hình robot sẽ được giải quyết ở

mức độ khơng q phức tạp bằng thuật tốn sử dụng ngơn ngữ lập trình C thơng thường

Đồ án thiết kế hệ thống Nhúng



Trang 4



trên kit phát triển OPENCMX-STM3210D, phát hiện vạch đen bằng cách sử dụng cảm

biến ánh sáng ( quang trở).

2.2 Sơ đồ khối hệ thống.



Khối cảm biến



Động cơ

1



Mạch

đ/k

động cơ



Khối xử lý và điều khiển



Mạch

đ/k

động cơ



Động cơ

2



Module thu sóng RF



Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau:

Khối cảm biến gửi 4 tín hiệu cảm nhận đường của 4 cảm biến lên khối “ Khối xử

lý và điều khiển” . Tại đây trạng thái đó được phân loại, xử lý để chọn thuật toán điều

khiển động cơ phù hợp với trường hợp đó để gửi tín hiệu điều khiển ra mạch điều khiển

động cơ, điều khiển động cơ 1 và động cơ 2 quay tiến – lùi để robot đi đúng vạch đen.

Ngoài ra ở chế độ điều khiển bằng sóng RF thì module thu gắn trên xe thu tín hiệu

từ bộ phát RF gồm 4 trạng thái chính tương ứng với 4 nút trên module được truyền vào “

Khối xử lý và điều khiẻn” . Tại đây các trạng thái đó cũng được phân loại, căn cứ vào tín

hiệu mã hóa gắn trên kít để chọn đoạn chương trình phù hợp để gửi tín hiệu điều khiển ra

mạch động cơ, điều khiển động cơ 1 và 2 quay tiến – lùi để robot có thể : đi thẳng, đi lùi,

quay trái, quay phải như ý đồ của người lập trình.

Trên bộ phát sóng RF có 4 phím A, B, C D được mã hóa trạng thái của oto như

sau:

Phím A: robot đi tiến

Phím B: robot đi lùi

Phím C: robot rẽ trái

Phím D: robot rẽ phải

Ấn đồng thời : phím A+ phím D => robot chuyển sang chế độ điều khiển bằng sóng RF

Ấn đồng thời : phím B+ phím C => robot chuyển sang chế độ tự động dò đường theo

vạch đen.

Đồ án thiết kế hệ thống Nhúng



Trang 5



CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

3.1 Khối xử lý và điều khiển

3.1.1 . Cortex là gì?

Trong vài năm trở lại đây, một trong những xu hướng chủ yếu trong các thiết kế với

vi điều khiển là sử dụng các chíp ARM7 và ARM9 như một vi điều khiển đa dụng. Ngày

nay các nhà sản xuất IC đã đưa ra thị trường hơn 240 dòng vi điều khiển sử dụng lõi

ARM. Dòng ARM mới nhất mà tập đồn ST Microelectronic vừa cho ra mắt dòng

STM32, vi điều khiển đầu tiên dự trên nền lõi ARM Cortex – M3 thế hệ mới do hãng

ARM thiết kế, nó là sự cải tiến của lõi ARM7 truyền thống từng mang lại thành công

vang dội cho cơng ti ARM. Dòng STM32 thiết lập các tiêu chuẩn mới về hiệu suất, chi

phí, cũng như khả năng đáp ứng các ứng dụng tiêu thụ năng lượng thấp và tính điều khiển

thời gian thực khắt khe.



Đồ án thiết kế hệ thống Nhúng



Trang 6



Dòng ARM Cortex là một bộ xử lý thế hệ mới đưa ra một kiến trúc cho nhu cầu đa

dạng về công nghệ, không giống các chip ARM khác, dòng Cortex là một lỗi xử lý hoàn

thiện, đưa ra một chuẩn CPU và kiến trúc hệ thống.Dòng Cortẽ gồm có 3 phân nhánh

chính: Dòng A dành cho các ứng dụng cao cấp, dòng R dành cho các ứng dụng thời gian

thực như các đầu đọc và cuối cùng là dòng M dành cho các ứng dụng vi điều khiển và chi

phí thấp.STM 32 được thiết kế dựa trên dòng Cortex – M3, dòng này được thiết kế đặc

biệt để nâng cao hiệu suất hệ thống, kết hợp với tiêu thụ năng lượng thấp. Cortex – M3

đưa ra một lõi vi điều khiển chuẩn nhằm cung cấp phần tổng quát, quan trọng nhất của

một vi điều khiển, bao gồm hệ thống ngắt ( interrupt system), SysTick timer ( được thiết

kế cho hệ điều hành thời gian thực), hệ thống kiểm lỗi ( debug system) và các memory

map.

Không gian địa chỉ 4 Gbyte của Cortex –M3 được chi thành các vùng cho mã

chương trình, SRRAM, ngoại vi và ngoại vi hệ thống. Cortex –M3 được thiết kế theo kiến

trúc Harvard ( bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu tách biệt nhau), và có nhiều bus cho

phép thực hiện các thao tác song song với nhau, do đó làm tăng hiệu suất của chíp.Dòng

Cortex cho phép truy cập dữ liệu không xếp hàng, đặc điểm này cho phép sử dụng hiệu

quả SRAM nội. Dòng Cortex còn hỗ trợ việc đặt và xóa các bít bên trong 2 vùng 1 Mbyte

của bộ nhớ bằng phương pháp gọi là bít banding. Đặc điểm nà cho phép truy cập hiệu quả

tới các thanh ghi ngoại vi và các cờ được dùng trên bộ nhớ SRAM mà khong cần một bộ

xử lý luận lý.

Khối trung tâm của STM32 là bộ xử lý Cortex-M3. Bộ xử lý Cortex-M3 là một vi

điều khiển được tiêu chuẩn hóa gồm một CPU 32bit, cấu trúc bus ( bus structure), đơn vị

xử lý ngắt có hỗ trợ tính năng lồng ngắt vào nhau.

3.1.2



Một vài đặc điểm nối bật của STM32



STM32 là dòng vi điều khiển tiến tới mục tiêu giảm chi phí và nâng hiệu suất hoạt

động. STM32 đầu tiên gồm 14 biến thể khác nhau, được phân thành 2 nhóm: dòng

Performance có tần số hoạt ođọng của CPU lên tới 72Mhz và dòng Access có tần số hoạt

động lên tới 36Mhz. Các biến thể STM32 trong hai này tương thích hồn tồn về cách bố

trí chân và phần mềm, đồng thời kích thước bộ nhớ FLASH ROM có thể lên tới 128K và

20K SRAM.



Đồ án thiết kế hệ thống Nhúng



Trang 7



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG II: Ý TƯỞNG, MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ ĐỀ TÀI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×