Labview智能小车控制平台.doc

基于Labview的智能小车控制平台摘要:该课程设计是基于Labview的智能汽车控制平台,该平台建立在飞思卡尔单片机及51单片机控制芯片基础上,基于Labview仿真。采用无线控制小车转向,加速,刹车系统。该设计是测控专业集单片机控制,电路,软件编程于一体的平台练****是集测控专业所学的一门综合提高学生素质的课程设计。关键词:Labview智能汽车飞思卡尔单片机测控Abstract:thecourseisdesignedbasedontheintelligentvehiclecontrolplatformLabview,thisplatformbasedonSCMand51single-putercontrolfreescaleLabview,,brakingsystem,-putercontrol,thecontrolcircuitandthesoftwareprogramminginoneoftheplatform,:intelligentvehiclefreescalemicrocontrollermeasure-:(1):市面上的游戏方向盘都是USB通信协议,用户不了解协议内容,无法用于自己控制要求。(2):USB通信优势虽然非常明显,但由于其协议复杂,且受其通信距离限制,USB信号一般只能在几米的传输范围内,较串口较短,因此选择了简易可行的串口协议。:(1):了解内部工作及传感原理。拆开游戏方向盘,结果发现传感原理非常简单,仅靠变阻器和按键传递控制信号。(2):使用一款自己熟悉的单片机(AT89S52)根据硬件电路接口电路设计自己的硬件控制电路板卡。其中包括方向盘指挥输入部件和与PC机通信的串口通信模块。(3):编写自己的用户应用程序,创建自己和PC的通信协议,发挥软件编程的灵活性。:(1):核心控制芯片选用AT89S52,其各接口使用情况如下图所示:0834_DI、0834_DO、0834_CLK、0834_CS用于AD采样的接口。图(7)核心控制芯片89S52(2)AD转换及采样接口电路说明:采样电路的等效电路图图所示:图(8)AD转换油门和刹车:注:刹车和油门的机械结构将脚下力转换为对应变阻器的阻止变化,只需采样阻值大小即可判断力的大小。经测量知:刹力越大,电阻值越小。图(9)油门和刹车等效图接口3、4之间接到游戏方向盘的刹车控制变阻器两端,相当于接一可变电阻。接口1、2之间接到游戏方向盘的油门控制变阻器两端,相当于接一可变电阻。AD_Brake和AD_Thtottle用于AD采样油门和刹车的模拟信号,R18,R19用于采样时分压。方向盘:方向盘的转向信号仍是模拟信号,用AD采样之后即可判断转动方向及幅度。接口的1、2、3分别对应于三端滑动变阻器的三个端子。图(10)方向盘等效电路左转时1、2之间电阻逐渐变小,AD_L的分压将逐渐变大。右转时2、3之间的电阻逐渐变小,AD_R的分压将逐渐变大。AD转换电路图:AD芯片使用的是TI公司的一款8位4通道串行AD芯片,正好满足要求。与单片机的接口为SPI的接口,具体说明和使用请参考芯片资料里的《TLC0834使用范例》文档,也可参考该芯图(11)AD转换电路片厂商提供的技术文档,内含具体操作时序。图(12)按键电路(3)按键接口硬件说明按键的设计依赖于具体的硬件结构,在此给出说明。 下图为按键的设计原理(并非实际电路),由于游戏方向盘上按键单独设计已经由机械结构确定,故在主控制板上只是留出对应接口(J)即可。分布在方向盘的各个按键小板原理图如下所示(GND、KEY1…KEYn为留出的插槽) 该游戏方向盘上共计有19个用户按键使用(包含最中间的复位按键),具体排列如下。图(13)按键小板对应于游戏方向盘上5、6、7、8、9、10、11、12和中间的cruise(我们设为复位键)的按键。见下图:图(13)方向盘按键对应于对应于游戏方向盘上UP、DOWN、LEFT、RIGHT的按键。见下图:图(14)UP、DOWN、LEFT、RIGHT的按键对应于对应于游戏方向盘上1、2、3、4的按键。见下图:对应于对应于游戏方向盘上左右两个的按键,在此设为中断按键,方便用于处理实时信息。见下图:另外由于单片机资源较多,仍有多余的IO口6个,在此引出以便于扩展外部功能。见下图:(4)振动器驱动硬件电路为增强游戏者的手感,游戏方向盘上有两个振动器,在此给出驱动电路图及说明如下:三级管在此既作