基于TMS32OLF2407A的教育機(jī)器人硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2．5 電源模塊設(shè)計(jì)

　　電源模塊可由16V交流電壓充電器通過電源充電電路為6節(jié)車載鎳鎘電池(約7．2V)充電，為各模塊提供工作電壓。電源電路模塊如圖5所示。由于各模塊所需工作電壓不同，可先通過使用78(L)05穩(wěn)壓器得到5V直流電壓，2407A所需3．3V電源由帶集成延時(shí)復(fù)位功能的低壓差穩(wěn)壓器TPS733Q實(shí)現(xiàn)，同時(shí)具有復(fù)位功能。如圖5所示。

　　2．6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)

　　本輪式機(jī)器人平臺采用左、右直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，中間有一起支撐作用的萬向輪。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊可以實(shí)現(xiàn)兩電機(jī)在任何方向旋轉(zhuǎn)從而達(dá)到小車前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)向的目的。電機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)向與否是由提供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的高、低電壓信號次序決定的，它們來自前端的數(shù)字邏輯門定序電路。數(shù)字邏輯定序電路的輸入信號由2407A 產(chǎn)生的方向信號和PWM信號實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的方向和速度的控制分為方向端和使能端，該電路同時(shí)可以避免產(chǎn)生電源短路對電子器件造成的損害。此小車電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是H橋驅(qū)動(dòng)電路，該電路通過控制電機(jī)電流流向達(dá)到控制轉(zhuǎn)向的目的。當(dāng)Q1和04導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)電流從左流向右，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)電流從右流向左，電機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖7所示。

　　3 系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)

　　以TMS320LF2407A為核心的教育機(jī)器人硬件系統(tǒng)整體功能可在軟件開發(fā)工具CCS和硬件開發(fā)工具XDS的支持下采用C語言和匯編語言混合編程進(jìn)行程序仿真調(diào)試，再通過JTAG接口下載到DSP內(nèi)實(shí)現(xiàn)，給DSP學(xué)習(xí)者帶來了極大的方便。同時(shí)，得益于2407A外部資源的豐富性，系統(tǒng)中未使用部分有利于學(xué)習(xí)者做進(jìn)一步的功能開發(fā)和應(yīng)用。

　　4 結(jié)語

　　本文設(shè)計(jì)的以智能小車為載體的基于TMS320LF2407A教育機(jī)器人硬件平臺，包括電源模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路設(shè)計(jì)，并集成了紅外和光敏傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，通過軟件設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)尋跡、避障及尋跡避障相結(jié)合的功能，達(dá)到了理論課程學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合的目的，鞏固了知識并進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)者的興趣。該整體硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，具有很好的擴(kuò)展性，而且通過軟件編程控制機(jī)器人完成一定的功能，很好地鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和編程能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。