以ARM為核心的嵌入式體感遙控器的設計方案

作者：時間：2013-10-08 來源：網絡

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　　2.2 電源模塊電路

　　本遙控器采用8.4 V鋰電池供電，采用TL750M05C穩(wěn)壓芯片提供5 V電壓，選用REG1117-3.3穩(wěn)壓芯片為系統(tǒng)提供3.3 V電壓。STM32F1 03C8T6電源分為模擬電源與數字電源，為了保證其正常工作，將兩路電源進行隔離設計，在模擬地與數字地之間通過0Ω電阻實現單點共地。為監(jiān)測鋰電池電源電壓，將電池電壓經電阻分壓及阻容濾波電路濾波后作為STM32F103C8T6采樣輸入。

　　2.3 無線通信模塊及顯示模塊電路

　　無線通信模塊采用2.4 GHz頻段射頻芯片nRF24L01作為無線數據收發(fā)芯片，工作于2.4~2.5GHz ISM頻段，輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。nRF24L01功耗低，在以-6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流只有9 mA;接收時，工作電流只有12.3 mA,多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設計更方便。nRF24L01采用SPI總線方式與控制芯片進行通信。

　　12864液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字（16×1 6點陣）、128個字符（8×16點陣）及64×256點陣顯示RAM（GDRAM），具有并行數據傳送方式和串行數據傳送方式，其中串行數據傳輸方式只用到CS、SID、SCK 3個通信引腳，較并行數據傳送方式節(jié)省單片機的I/O引腳，本文采用串行傳輸方式進行設計。

　　3 軟件系統(tǒng)設計

　　體感遙控器的軟件系統(tǒng)設計基于實時嵌入式操作系統(tǒng)mu;C/OS-II,借助于mu ;C/OS-II內核的多任務管理和優(yōu)秀的實時性能，大大簡化了軟件系統(tǒng)設計，并且可以保證系統(tǒng)響應的實時性。

　　3.1 任務分配與實現

　　在任務規(guī)劃的過程中，采用分層次和模塊化的思想將整個系統(tǒng)任務進行劃分。首先，我們必須對系統(tǒng)整體的控制任務有清楚地了解，具體任務劃分如表1所列。

　　
　　表1中除OSTaskStat和OSTaskIdle任務為系統(tǒng)自帶，其他8個任務均為用戶創(chuàng)建。其中：App_TaskStart為起始任務，系統(tǒng)運行后第一個建立的任務，其作用是為初始化系統(tǒng)時鐘和底層設備創(chuàng)建所有事件和其他任務；App_TaskAD任務監(jiān)視電池電壓的變化，當電壓低于設定值Low Battery時，將啟動蜂鳴器報警；App_TaskAHRS任務通過DMA不斷接收iNEMO慣性導航模塊數據，然后交由USART1接收緩沖區(qū)，實時獲得手部姿態(tài)信息；App_TaskCmd根據手部姿態(tài)信息轉化為機器人運動指令，然后按照制定的通信協(xié)議通過nRF24L01無線模塊將指令數據包發(fā)送出去；App_TaskData任務在每發(fā)送一次指令數據包后，通過nRF24L01無線模塊接收機器人本體回傳的運動狀態(tài)信息包；App_TaskLCD任務實現運動指令、機器人運動狀態(tài)、電池電量、實時時鐘在12864液晶顯示模塊上的顯示；App_TaskLED_B任務通過LED指示遙控器上的主控芯片與iNEMO慣性導航模塊、遙控器與機器人是否通信正常，當電池電量過低時，通過蜂鳴器進行報警；App_TaskClock任務得到DS1302的實時時鐘，通過消息郵箱App_LCDClockMbox發(fā)送給App_TaskLCD任務予以實時顯示。