基于Labview的智能小车控制平台.doc

基于Labview的智能小车控制平台摘要：该课程设计是基于Labview的智能汽车控制平台，该平台建立在飞思卡尔单片机及51单片机控制芯片基础上，基于Labview仿真。采用无线控制小车转向，加速，刹车系统。该设计是测控专业集单片机控制，电路，软件编程于一体的平台练习，是集测控专业所学的一门综合提高学生素质的课程设计。关键词：Labview智能汽车飞思卡尔单片机测控Abstract:thecourseisdesignedbasedontheintelligentvehiclecontrolplatformLabview,thisplatformbasedonSCMand51single-chipmicrocomputercontrolfreescaleLabview,basedonthechip.Usingradiocontrolcaraccelerated,brakingsystem,steering.Thisdesignisaprofessionalsetssingle-chipmicrocomputercontrol,thecontrolcircuitandthesoftwareprogramminginoneoftheplatform,whichisaprofessionalknowledgeofmeasurementtoimprovestudents'comprehensivequalityofthecoursedesign.Keywords:intelligentvehiclefreescalemicrocontrollermeasure-controlLabview单片机系统的组成1．改装原因：（1）：市面上的游戏方向盘都是USB通信协议，用户不了解协议内容，无法用于自己控制要求。（2）：USB通信优势虽然非常明显，但由于其协议复杂，且受其通信距离限制，USB信号一般只能在几米的传输范围内，较串口较短，因此选择了简易可行的串口协议。2.设计步骤：（1）：了解内部工作及传感原理。拆开游戏方向盘，结果发现传感原理非常简单，仅靠变阻器和按键传递控制信号。（2）：使用一款自己熟悉的单片机（AT89S52）根据硬件电路接口电路设计自己的硬件控制电路板卡。其中包括方向盘指挥输入部件和与PC机通信的串口通信模块。（3）：编写自己的用户应用程序，创建自己和PC的通信协议，发挥软件编程的灵活性。3.硬件原理图说明：（1）：核心控制芯片选用AT89S52,其各接口使用情况如下图所示：0834_DI、0834_DO、0834_CLK、0834_CS用于AD采样的接口。图(7)核心控制芯片89S52（2）AD转换及采样接口电路说明：采样电路的等效电路图图所示：图（8）AD转换油门和刹车：注：刹车和油门的机械结构将脚下力转换为对应变阻器的阻止变化，只需采样阻值大小即可判断力的大小。经测量知：刹力越大，电阻值越小。图（9）油门和刹车等效图接口3、4之间接到游戏方向盘的刹车控制变阻器两端，相当于接一可变电阻。接口1、2之间接到游戏方向盘的油门控制变阻器两端，相当于接一可变电阻。AD_Brake和AD_Thtottle用于AD采样油门和刹车的模拟信号，R18，R19用于采样时分压。方向盘：方向盘的转向信号仍是模拟信号，用AD采样之后即可判断转动方向及幅度。接口的1、2、3分别对应于三端滑动变阻器的三个端子。图（10）方向盘等效电路左转时1、2之间电阻逐渐变小，AD_L的分压将逐渐变大。右转时2、3之间的电阻逐渐变小，AD_R的分压将逐渐变大。AD转换电路图：AD芯片使用的是TI公司的一款8位4通道串行AD芯片，正好满足要求。与单片机的接口为SPI的接口，具体说明和使用请参考芯片资料里的《TLC0834使用范例》文档，也可参考该芯图（11）AD转换电路片厂商提供的技术文档，内含具体操作时序。图（12）按键电路（3）按键接口硬件说明按键的设计依赖于具体的硬件结构，在此给出说明。下图为按键的设计原理（并非实际电路），由于游戏方向盘上按键单独设计已经由机械结构确定，故在主控制板上只是留出对应接口（J）即可。分布在方向盘的各个按键小板原理图如下所示（GND、KEY1…KEYn为留出的插槽）该游戏方向盘上共计有19个用户按键使用（包含最中间的复位按键），具体排列如下。图（13）按键小板对应于游戏方向盘上5、6、7、8、9、10、11、12和中间的cruise（我们设为复位键）的按键。见下图：图（13）方向盘按键对应于对应于游戏方向盘上UP、DOWN、LEFT、RIGHT的按键。见下图：图（14）UP、DOWN、LEFT、RIGHT的按键对应于对应于游戏方向盘上1、2、3、4的按键。见下图：对应于对应于游戏方向盘上左右两个的按