基于飞思卡尔智能车的 硬件实践平台
兰州交通大学 2014年12月1日
主要内容
立项思路 实施过程 研究成果
立项思路
·前言
兰州交通大学自参加第四届飞思卡尔杯智能车竞赛到承办第七届西部 赛区再到现在，交大的智能车已走过了五年，这五年，做过智能车的人都 知道，刚上手接触智能车时根本没有方向，不知道从哪下手，走了很多弯 路，从而浪费很多时间和精力，我们立项的最初目的就是让智能车变得简 单，能让更多的人参与进来，能学习到更多的东西。
在确保各模块均可正常使用的前提条件下，绘制了一块 PCB板。
PCB板上已经把元器件都焊接上去
研究成果
下面介绍一下我们实践平台的各个部分及其相关模块
·单片机模块 ·电源模块 ·摄像头接口模块·舵机模块
·驱动模块 ·人机交互模块
电源模块
摄像头
LCБайду номын сангаас 接口
LED 数码管 蜂鸣器
单片机模块
运放模块 步进电机
第一阶段： 使用万用板焊接了一块实验板，对各模块进行焊接和调试
并将其安装在车上进行测试，所有模块均运行良好。
第二阶段： 学习了Altium Designer软件，绘制了一块PCB板，
下面是绘制的PCB板
绘制的PCB在焊接后装上车
元器件焊接好的PCB板
PCB板装上车后
第三阶段： 对需要使用的所有模块经过了一系列的试验及调试，
BTN7970 电机驱动电路
RS232 串口
舵机
蓝牙 nRF24L01
USB转串口
波形发生器 红外收发 计数器
矩阵键盘
拨码
电源模块
电源模块中采用线性稳压芯片LM2940、LM2941、LM2577、LM2937、 AMS1117等搭建的电源电路，能稳定输出3.3V、5V、6V、12V电压， 完全满足本实验平台所需的电源。
电机驱动电路采 用英飞凌 BTN7970 电机驱 动芯片搭成的 “H桥”电路实 现电机的正反转 控制。并增加正、 反转指示灯，方 便调试。
电机驱动模块
以上各模块均为智能车制作的基本模块，如电源模块、舵机 模块、摄像头接口模块、运算放大器模块、电机驱动模块等， 掌握了这些模块，就可以掌握智能车的基本控制方法。
·目的
·创建一个属于交大的自主硬件平台
·方便飞思卡尔智能车制作者快速、准确、形象地了解智能车 的各个硬件电路模块
·方便制作者了解和掌握有关模块的硬件电路原理及相关的软 件开发与应运
·为智能车制作期间各模块的调试及应用提供方便
·让更多的喜欢智能车而且有这份兴趣的人能加入进智能车的队伍
实施过程
实验阶段
单片机模块
单片机模块采用飞思卡尔公司产的非常经典的一块单片机—MC9S12XS128芯片，它是一款16 位的单片机，具有速度快、功 能强、成本低、功耗低的特点。 XS128编程容易，上手快，较适 合于单片机初学者。
摄像头接口模块
摄像头模块能为OV7620 、 索尼CCD 、OV5116等摄像头提 供接口，为学习摄像头传感器 的同学提供了全面、可靠的硬 件平台，方便同学们进行实验、 学习。
摄像头接口模块
舵机模块能为飞思卡尔智能车组委会规定的S3010和 SD5舵机提供实验接口，并通过高速光耦HCPL0631实 现舵机与单片机之间的电气隔离，从而保证了CPU的 绝对安全。
运放模块
运放模块采用具有“运放之皇”美誉的NE5532和LM358的经典运 放芯片，能为电磁类智能车提供良好的学习实验平台。
剩下的模块都是一些智能车调试的外围辅助调试电路，如： 蓝牙模块、nRf24L01射频模块、外部计数器、LCD接口、步 进电机等模块等，这些模块对于智能车的后期深入调试会 带来极大的方便。
结语
最后，我希望我们所开发的智能车硬件实践平台能发挥它的 作用，能帮助交大的学子更好的学习单片机、更好的做出属于交 大的智能车，在全国的“飞思卡尔”杯智能车比赛中能获得好成 绩，为学校，为自己争一份荣誉。在此之后，我们还会继续更新 我们的实践平台，在以后的版本中会加入更多的功能，也希望所 有热爱智能车，爱好单片机的同学加入到我们中来。