基于單片機(jī)的智能循跡小車的硬件設(shè)計(jì)

3 外圍接口和驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)計(jì)
3．1 電源管理模塊
整個(gè)系統(tǒng)中各模塊的電壓分配如圖2所示。其中充電電池的7．2 V電壓經(jīng)LM2940-5．0模塊轉(zhuǎn)換后，可產(chǎn)生5 V電壓分別供給MC9S12XSl28單片機(jī)和RS232電平轉(zhuǎn)換芯片、OV6620攝像頭模塊和光電耦合器件6N137，同時(shí)給核心控制器的MC9S12XSl28單片機(jī)單獨(dú)進(jìn)行5 V供電以防干擾。單片機(jī)和MC33886電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊之間則通過光電耦合器件進(jìn)行連接。電池的7．2 V電壓則直接供給E6A2CS3C光電編碼器、舵機(jī)和MC33886驅(qū)動(dòng)模塊。其電源管理模塊電路如圖3所示。

3．2 OV6620圖像采集模塊
OV6620攝像頭模塊采用OV6620彩色數(shù)字CMOS圖像傳感器，其圖像是NAL制，一幀圖像為356x292像素，數(shù)據(jù)格式為YCrCb4：2：2，GRB4：2：2和raw GRB。內(nèi)部的I2C可編程用來調(diào)整攝像頭的參數(shù)(如最大灰度、對(duì)比度、曝光率控制等)，其本質(zhì)是SCCB協(xié)議的寄存器寫入。本設(shè)計(jì)采用默認(rèn)模式，OV6620攝像頭模塊和MC9S12XSl28單片機(jī)的引腳連接圖如圖4所示。其中：Y0-Y7為灰度信號(hào)輸出引腳。由于本系統(tǒng)只需識(shí)別道路中黑線，故只需提取數(shù)據(jù)格式為YCrCb4：2：2中的亮度信號(hào)Y?；叶刃盘?hào)Y0-Y7則可送給MC9S12XSl28單片機(jī)的B口。

SCCB協(xié)議寫入的數(shù)據(jù)信號(hào)引腳SDA和數(shù)據(jù)時(shí)鐘引腳SCL分別連接MC9S12XSl28單片機(jī)的SCI接口的PS0、PSl引腳。
采集圖像數(shù)據(jù)的時(shí)鐘控制信號(hào)FODD(奇偶場(chǎng)同步信號(hào))、HREF(行中斷信號(hào))、VSYN(場(chǎng)中斷信號(hào))分別接單片機(jī)中ECT。(增強(qiáng)型捕捉定時(shí)器)模塊中的PTl、PT2、PT6引腳。利用增強(qiáng)型捕捉定時(shí)器模塊的輸入捕捉功能，每個(gè)通道可以擁有單獨(dú)的中斷向量，各通道分別設(shè)置成不同的觸發(fā)極性，以滿足HREF(行中斷信號(hào))要通過下降沿捕捉及VSYN(場(chǎng)中斷信號(hào))要通過上升沿捕捉的要求。像素同步信號(hào)PCLK被忽略的原因是因?yàn)镸C9S12XSl28單片機(jī)采集圖像的速度比CMOS的圖像輸出慢。
通過VTO模擬圖像輸出引腳可以外接監(jiān)視器來查看采集圖像的質(zhì)量。