基于LM3S615單片機(jī)的自動(dòng)測(cè)高測(cè)距小車(chē)的研究與設(shè)計(jì)

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1)總體設(shè)計(jì)方案 通過(guò)以上分析，可將系統(tǒng)分為5部分：角度檢測(cè)模塊、水平距離檢測(cè)模塊和遙控控制模塊、LCD液晶顯示模塊、信號(hào)處理以及控制模塊。系統(tǒng)框圖如圖2所示。

總體設(shè)計(jì)方案為LM3S615處理器通過(guò)角度傳感器，采集第1次角度傳感器測(cè)量信號(hào)并存儲(chǔ)，遙控控制小車(chē)并調(diào)節(jié)角度通過(guò)一段距離，采集第2次角度傳感器測(cè)量信號(hào)，同時(shí)利用霍爾傳感器對(duì)兩次測(cè)量間的小車(chē)行進(jìn)距離進(jìn)行測(cè)量，最終通過(guò)LM3S615處理器通過(guò)算法公式得出具體高度并送入LCD12864液晶顯示模塊進(jìn)行顯示。
2)角度信號(hào)檢測(cè)方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用巨磁電阻角度傳感器，它是利用巨磁電阻在一定的磁場(chǎng)下電阻值急劇減小這一特性開(kāi)發(fā)的角度測(cè)量傳感器。它具有線性好、線性范圍寬、體積小、靈敏度高(分辨率可以達(dá)到12位，精度達(dá)到10位，最低分辨率為0．01度)、響應(yīng)頻率高等一系列的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是成本較高。
3)水平距離檢測(cè)方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用霍爾傳感器計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行水平距離測(cè)量，它具有體積小、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，而且集成化的霍爾傳感器在感應(yīng)到磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)有一個(gè)數(shù)字量的高低電平跳變的特性，可以利用這個(gè)特性達(dá)到計(jì)數(shù)的目的。
4)控制器模塊設(shè)計(jì) 采用LM3S615ARM作為控制器，Luminary Micro StellarisTM系列的微控制器是首款基于ARMCortexTM-M3的控制器，它將高性能的32位計(jì)算引入到對(duì)價(jià)格敏感的嵌入式微控制器應(yīng)用中?？紤]到精度以及運(yùn)行速度要求不太高等諸多因素，決定采用LM3S168ARM作為本設(shè)計(jì)的處理器模塊。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)共包含電源、角度數(shù)據(jù)信號(hào)采集、距離數(shù)據(jù)信號(hào)采集、遙控控制、數(shù)據(jù)信號(hào)控制、數(shù)據(jù)信號(hào)顯示6個(gè)主要模塊。具體介紹如下。
1)控制部分電路設(shè)計(jì) 控制部分必須完成紅外控制部分軟件解碼功能、電機(jī)運(yùn)行控制功能、舵機(jī)控制功能、霍爾傳感器計(jì)數(shù)功能、激光器控制、角度傳感器數(shù)據(jù)采集功能以及LCD控制?？刂撇糠蛛娐啡缦聢D3所示。