基于PTR6000的足球機(jī)器人無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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2．2 接收器的設(shè)計(jì)
接收器電路圖如圖2所示。接收端裝在每個(gè)機(jī)器人小車上，由于機(jī)器人小車的控制采用DSP控制器TMS320LF2407A，因而在接收端PTR6000無線通信模塊就采用TMS320LF2407A來控制。因PTR6000模塊與單片機(jī)采用的電平標(biāo)準(zhǔn)同為TTL／CMOS電平，所以在接收端直接將兩者連接。上電以后TMS320LF2407A首先配置PTR6000模塊，先將CS，CE設(shè)為配置模式，TMS320LF2407A通過PTR6000的CLKI，DATA將120 b配置數(shù)據(jù)移入PTR6 000模塊，完成無線模塊寄存器配置后，由TMS320LF2407A控制CS，CE啟動(dòng)接收模式。當(dāng)接收數(shù)據(jù)的地址與本機(jī)地址一致時(shí)，通過DRI輸出中斷指示(高電平有效)，DSP通過DATA，CLKI接收數(shù)據(jù)。
另外，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中增加了跳頻撥碼開關(guān)，與之對(duì)應(yīng)的發(fā)射電路也設(shè)置了跳頻撥碼開關(guān)，通過調(diào)整撥碼開關(guān)的位置輸入不同的電平組合信號(hào)便可由軟件跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)頻道，以適應(yīng)比賽時(shí)更換頻率的需要。
3 無線通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1 無線通信方式與協(xié)議
由于足球機(jī)器人的活動(dòng)空間有限，通常采用單向通信方式。為了實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通信，采用廣播方式，所有的機(jī)器人采用與發(fā)射器相同的通信頻率。每個(gè)控制周期無線發(fā)射器發(fā)射一幀數(shù)據(jù)給本方所有機(jī)器人，各機(jī)器人根據(jù)自身編號(hào)讀取數(shù)據(jù)幀的不同字段，獲得自己的運(yùn)動(dòng)控制指令。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/154423.htm
本系統(tǒng)的足球機(jī)器人采用兩輪差動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，因此，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制指令就是該機(jī)器人的左右輪速度設(shè)定值。足球機(jī)器人系統(tǒng)命令格式如表1所示。賽場(chǎng)上的機(jī)器人小車首先接收機(jī)器人標(biāo)識(shí)字節(jié)，并與自身的標(biāo)志相比較。當(dāng)比較匹配時(shí)，則認(rèn)定后面的2個(gè)字節(jié)是發(fā)送給本機(jī)的指令，準(zhǔn)備接收；否則，屏蔽掉后面的2個(gè)字節(jié)的指令，等待下一組的指令信息。
3．2 收發(fā)器的軟件設(shè)計(jì)
通信系統(tǒng)的軟件主要有兩部分：一是AT89LS52上的從RS 232接收和往PTR6000發(fā)射數(shù)據(jù)；二是DSP2407A從PTR6000接收數(shù)據(jù)。圖3給出它們的流程框圖。
發(fā)射器中的單片機(jī)AT89LS52接收到上位機(jī)的通信指令后，將接收到的數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議打包，然后通過對(duì)CLK1引腳和DATA引腳編程按照數(shù)據(jù)手冊(cè)上的時(shí)序圖將數(shù)據(jù)按位寫入PTR6000并以廣播形式發(fā)送給各個(gè)足球機(jī)器人。
足球機(jī)器人的接收程序則由機(jī)器人上的DSP2407A執(zhí)行，每個(gè)機(jī)器人根據(jù)各自設(shè)定的編號(hào)，從接收緩沖區(qū)取出相應(yīng)左右輪速度值。接收端的PTR6000在收到與本機(jī)地址相同的數(shù)據(jù)包后將DR1數(shù)據(jù)就緒引腳置為高電平，由于本設(shè)計(jì)將此引腳連接到了DSP的XINT2中斷引腳，因此DR1的上升沿將導(dǎo)致DSP轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序，通過對(duì)CLK1和DATA引腳編程以數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的時(shí)序讀取接收數(shù)據(jù)。
4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果分析
為了測(cè)試無線通信子系統(tǒng)的效果。這里做了實(shí)驗(yàn)，從發(fā)射器發(fā)送相同次數(shù)(400次)的數(shù)據(jù)，記錄機(jī)器人接收到數(shù)據(jù)正確(通信成功)和錯(cuò)誤(通信失敗)的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示，可以看出，通信成功率很高，可靠性很好。
5 結(jié)語
本文詳細(xì)介紹了基于PTR6000通信模塊所開發(fā)的足球機(jī)器人無線通信子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)證明，本設(shè)計(jì)使機(jī)器人小車系統(tǒng)在精度和運(yùn)行性能方面得到很大提高，可以滿足足球機(jī)器人對(duì)速度、可靠性及抗干擾能力的要求。
評(píng)論