飞思卡尔辅助模块方案.docx

辅助模块：1 液晶 为了方便调试时设置智能车的初始状态，为了更直观地了解这些信息，比如设置模型车的最高最低速、赛道的特征信息、坡道的个数等信息，我们采用了一块lcd屏，将设置值显示出来，使模型车的设置变得更加直观且不易出错，更加便于人机交换信息2 无线调试模块在智能车运行过程中，需要对程序的实际运行情况进行观察，比如传感器的检测信息、电压速度参考值、左拐变量右拐变量以及直线变量、模型车在不同弯时舵机的打角信息等，这样就能更清楚的了 解到模型车的运行状态，分析运行中问题出现的原因，是硬件上还是软件上的 原因，从而可以明确的、有针对性的对软件算法或者车体硬件结构进行改进， 极大的方便了调试过程的进行。虽然利用codewarrior4.6的调试界面，可以观察小车的运行状态，但codewarrior4.6的调试环境只能观察一些当前值，不能实时的调试观察，例如小车的速度值，所以利用了串口线把小车的一些状态值发送到pc 机上进行观察，但是由于串口线的距离有限，最后使用了无线串口调试，这样的话，即使在小车的行驶过程中，也可以观察小车的运行状态。本模块是嵌入了蓝牙协议栈的无线串行通讯蓝牙适配器，有主机和从机之分。其中主机是连接在rs-232串口上使用的产品，从机是连接在uart上使用的ttl电平产品。该模块替代传统的串口线缆连接，无需对原有线连接方案做太多改动，可以迅速地将原来的串行线缆连接升级为无线的蓝牙串口连接。通讯方式：主机和从机成对使用主机和从机分别连接串口或uart，主机会记忆与它完成配对的从机蓝牙地址，主机上电后就会找它所记忆地址的从机，此时主机的蓝牙状态指示灯闪烁地较慢，大概每秒钟闪一次。 要让主机和新的从机配对，则按一下reset复位按钮，复位后主机的蓝牙状态指示灯开始快速闪烁，主机放弃原来配对的从机地址，重新寻找新的从机。 从机上电之后，在完成配对之前，蓝牙状态指示灯会一直快速地闪烁。在主机找到新的从机并与之完成配对并成功连接后，主机和从机的蓝牙状态指示灯不再闪烁，变为常亮状态。 主机和从机连接，即使两者的波特率不同，也可以互传数据。主从成对使用无需驱动程序，两个模块都上电后就可以进行串口通讯。 如果主机和从机距离太远导致连接中断，主机和从机的蓝牙状态指示灯会恢复到未连接之前的闪烁状态，当它们再次靠近后，会自动恢复到连接状态。从机可与任何支持蓝牙从机可与任何支持蓝牙spp串口服务的设备连接使用spp 串口服务的设备连接使用。 从机只能等待蓝牙主设备来寻找，当主设备找到从机后，从主设备发出配对请求， 等待连接。 3 电池的充放电设备根据竞赛规则，本次比赛b型车模的电源统一使用智能车竞赛统一配发的标准车模用7.2v ni-cd供电，由于镍镉电池具有记忆效应，对电池的不完全放电将会人为的降低电池的电容量；从放电曲线可以看出，随着电池电量的减少，其电压也会逐渐降低，当电压降低到某个阈值后继续放电，电池电压将很快的跌落。这个阈值就是电池的放电下限电压。厂家给出了放电下限电压为6v。因此，在使用时，建议在动力车的电源设计中加入电池保护电路，当电池电压低于6v时切断电路，用来保护电池。如果没有保护电路，要注意，电池接通时人不要离开。因为当电池电压降到接近6v时，电池已经给不出多少电流，已经没有能力驱动电机了，此时一定要及时断开电路，到了给电池充电的时候了。4 sd 卡模块 sd 卡介绍sd 卡( secure digital memory card )是一种基于半导体快闪存的新一代记忆设备。 由日本松下、东芝及美国sandisk 公司于1999 年8 月共同开发研制，其大小犹如一张 邮票，重量只有2 g，却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很 好的安全性。sd 卡的数据存储管理可以类似于硬盘的磁盘管理系统，以fat 的格式来存储数据。sd 卡的接口支持sd 模式和spi 模式，主机系统可以选择其中任一模式。 spi 模式允许简单通用的spi 通道接口，这种模式相对于sd 模式的不足之处是降低了 速度。由于飞思卡尔系列单片机拥有spi 接口，所以使用sd 卡的sp i 模式。 spi 总线介绍spi (serial peripheral interface, 串行外围设备接口总线) 总线技术是motorola 公司推出的一种同步串行总线接口, 它是目前单片机应用系统中最常用的几种串行扩展接口之一。spi 总线主要通过三根线进行数据传输: 同步时钟线sck,主机输入/从机输出数据线miso、主机输出/从机输入数据线mosi, 另外还有一条低电平有效的从机片选择线cs。spi 系统的片选信号以及同步时钟脉冲由主机提供。spi 总线模式的数据是以字节为单位进行传输的, 每字节为8 位, 每个命令或者数据块都是字节对齐的(8个时钟 的整数倍)。主机与sd 卡的各种通信都由主机控制, 主机在对sd 卡进行任何操作前都必须先要拉低sd 卡的片选信号cs (cardselect) ,然后由主机向 sd 卡发送命令, sd 卡对主机发送的任何命令都要进行响应, 不同的命令会有不同的响应格式(1字节或2字 节响应)。sd 卡除了对命令响应外, 在执行写操作时, 还要对主机发送的每个数据块进 行响应(向主机发送一个特殊的数据响应标志)。应用飞思卡尔单片机的pm 口下的spi 模式，通过转换电平sn74lvc4245a 芯 片，将spi 模块与sd 卡连接起来。sd卡的软件设计主要包括两部分内容：sd卡的上电初始化过程和对sd卡的读写操作。sd卡上电后，主机必须先向sd卡发送74个时钟周期，以完成sd卡上电过程。sd卡上电后会自动进入sd总线模式，并在sd总线模式下向sd卡发送复位命令(cmd0)，若此时片选信号cs处于低电平态，则sd卡进入spi总线模式，否则sd卡工作在sd总线模式。sd卡进入spi工作模式会发出应答信号，若主机读到的应答信号为01，即表明sd卡已进入spi模式，此时主机即可不断地向sd卡发送命令字(cmd