基于MC9S12XS128的單片機開發(fā)板的設計

摘要：針對“飛思卡爾”杯全國大學生智能車邀請賽，設計了基于MC9S12XS128(飛思卡爾專用芯片)的單片機開發(fā)系統(tǒng)，在此給出主要硬件電路和軟件設計流程。為驗證該系統(tǒng)可靠性，設計了4×4矩陣鍵盤鍵號的識別與數(shù)碼管顯示電路。實際應用結果表明，此開發(fā)板的應用大大提高了智能車開發(fā)效率。同時可為大學本科學生學習嵌入式開發(fā)系統(tǒng)以及為汽車電子行業(yè)工程師提供良好的開發(fā)平臺，具有較高的實用性和推廣價值。
關鍵詞：飛思卡爾；MC9S12XS128；CAN總線；矩陣鍵盤

0 引言
“飛思卡爾”杯全國大學生智能車競賽是以迅速發(fā)展的汽車電子為背景，涵蓋控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械等多個交叉學科的科技創(chuàng)意性比賽，該項目由大賽組委會統(tǒng)一提供車模，利用指定的微控制器作為核心控制單元，各參賽隊伍在此基礎上自主進行系統(tǒng)設計，完成智能車的制作，使其能夠在專門設計的跑道上自動識別道路，并以最高速度行駛。此項賽事旨在加強大學生的創(chuàng)新意識、團隊合作精神和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。本文設計了基于MC9S12XS128(飛思卡爾指定芯片)的單片機開發(fā)系統(tǒng)，為即將參加此項競賽的同
學提供學習平臺。實際應用結果表明，此項開發(fā)板的應用大大提高了大學生制作智能車的開發(fā)效率。

1 系統(tǒng)硬件設計
MC9S12XS128單片機開發(fā)板由MC9S12XS128單片機最小系統(tǒng)、電源模塊、CAN／LIN總線接口、USB轉串口、標準異步串行接口、MAX 485通信接口、4×4矩陣鍵盤鍵號的識別與顯示電路(包括數(shù)碼管和液晶顯示接口)和電機驅動接口組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

1．1 電源模塊設計
此開發(fā)板上提供2種輸出電壓，分別為5 V和12 V，輸出的12 V電壓可以通過LIN總線接口外接，同時提供2種電壓輸入方式，通過公用一個電源插頭給此開發(fā)板送入5 V或12 V電壓，當輸入5 V電壓時，開關s，需打到5 V檔上，板內芯片ST662將5 V的電壓轉換為12 V電壓，給需要12 V電壓的模塊供電。當選擇使用輸入12 V電壓給開發(fā)板供電時，開關S1需打到12 V檔上。此供電系統(tǒng)的原理圖如圖2所示。