伺服电机。采用三轴加速度传感器,对车辆状态进行信息采集。
2.1.2 彩色图像采集模块:
彩色图像采集模块采用PCT01串口摄像头如图2.3,它传输的是JPEG的图像格式,最大分辨率640*480;
2.1.3 无线数据传输模块 蓝牙内嵌模块如图2.4
图2.4 蓝牙内嵌模块
a) 简介:
蓝牙内嵌模块可以应用于各种家电、仪器(如医疗设备)等电子信息产品。作为一种线 缆取代方案,它可以直接与单片机或处理器相连,采用即插即用的方式透明的实现设备间的 无线数据传输。蓝牙内嵌模块有主从之分,一个主设备与一个从设备配套使用。当蓝牙内嵌 模块硬件电路连接正确,并且加电启动之后,主从设备会自动建立连接,并且识别与记忆对 方设备,之后,用户的设备就可以像使用一条串口线一样的使用蓝牙内嵌模块。 蓝牙内嵌模块除了一对配套使用之外,也可以独立使用。如用户的设备连接一个从设备 的蓝牙内嵌模块,这样,其它的蓝牙设备如蓝牙PDA 可以搜索到此内嵌模块,并且发现其 提供的服务,通过此服务可以与其建立连接并进行通讯。对于用户设备的通讯,仍然像使用 串口线一样的使用此模块。
蓝牙内嵌模块提供了安全认证功能,当用户设置使用安全认证时,连接的设备必须要进 行鉴权,只有通过鉴权的用户才能与其进行通讯,如果是一对蓝牙内嵌模块,这些过程都将 自动完成(默认密码:1234)。
接一个蓝牙内嵌模块,功能等同于一条串口线。 b) 引脚说明 :
1 CLR 状态切换开关(输入),低电平为参数设置状态,高电平 0-VCC 为正常工作状态。 2 LNK 连接指示(输出),处于连接状态时输出高电平,没有连 0-VCC 接输出低电平。
3 CTS 清除发送(输入) 0-VCC 4 RTS 请求发送(输出) 0-VCC 5 TXD 串行数据输出 0-VCC 6 RXD 串行数据输入 0-VCC
7,8,9,10 NC 不接
11,12,13,14 不存在的引脚②
15 Sleep 睡眠/唤醒/清地址(输入),不用时接高电平 0-VCC 16 Out0 输出备用端0 17 Out1 输出备用端1
18 BTC 可以用于电池电压监控,当电池最大电压高于VCC 时, 0-VCC 需要分压(如下图说明)。不用时可以悬空。 19,20,21,22 GND 电源地
23,24 VCC 电源电压(输入)③ 2.7-3.3V 典型为3V 说明:
① CTS 和RTS 脚对于无需流量控制的用户可以用1k的电阻连接起来形成自握手 ②11,12,13,14 是DIP24 (双排直插)删去的引脚,此产品外型兼容DIP24;
③上电前请确保电源电压和极性正确无误,蓝牙模块严禁使用负压。(请严格恪守COMS 电路操作准则;
2.1.4 车辆状态采集模块
该模块采用飞思卡尔的MMA7260三轴加速度传感器完成;如图2.5; MMA7260Q及其特性:
新型MMA7260Q是XYZ低g加速传感器,其特性包括: 单封装3轴感应 低压操作:2.2~3.6V
电流消耗低(典型值:500μ A ) 休眠模式下电流消耗低(3 μA) 模拟输出
350Hz 带宽
g选择:1.5g, 2g, 4g, 和 6g 快速的上电响应时间(1ms) QFN-16 封装(6mm x 6 mmx 1.45mm) 无铅材料和绿色材料 20~+85℃的工作温度
MMA7260Q具有低功耗特
性,它包含一个休眠模式管脚。在休眠模式下, MMA7260Q的最大电流仅为3μ A;在普通模式下, MMA7260Q的最大电流为500 μA 。由于电池消耗低,寿命延长,故而使其成为小型电池供电便携式设备的理想之选。
此外,MMA7260Q 具有快速启动性能。它的休眠模式的唤醒时间很快,仅为0.5ms。通过将有源低电平休眠模式管脚设为高电平(Vdd) ,即可实现触发,将X,Y,和Z的输出从Vss状态下恢复过来。其常规加电时间也很快,仅为1ms。
第三章 控制系统
3.1 控制方案
3.1.1 多MPU/MCU控制,整体架构如下图:
主控模块彩色图像处理模块无线数据传输模块彩色图像采集摄像头MCF52234板间通信模块电源模块板间通信模块灰度图像采集摄像头灰度图像处理模块综合处理模块MCF52233温湿度传感器板间通信模块三轴加速度传感器板间通信模块灰度图像处理模块MC9S12DG128车模小车控制模块模拟摄像头
图3.1 整体架构图
3.1.2 方案细节
1 电源方案如图3.2
12V电源模拟摄像头MAX734模块电池(6-8.4V)7805模块
图3.2 电源方案
电机5V电源开发板整个系统需要的电源分为5v和12V两种,分别由不同的电路提供 a) 12V电源采用MAX734芯片和外围电路提供如图3.3
图3.3 MAX734
MAX734一款12V输出的DC-DC转换芯片,在可以输入只有4.75V的情况下输出12V电压,和120mA的电流。是理想的FLASH供电方案。它的外部器件只需用33微法的电容,二极管和18微亨的电感而已,非常简单易用。 特点:
1 稳定的+12V(误差5%)输出 2 稳定的120mA的电流输出 3 只需连接简单的外部电路
特别:
在这里我们用此芯片承担模拟摄像头的供电任务
图3.4 MAX734应用电路
MAX734的外围电路如上图所示。其引脚分别介绍如下。
1 脚为开关引脚(shutdown),低有效,如果接地芯片不工作,使用时接VCC; 3 脚软启动(soft-start),不接;
4 脚补偿电容输入端(compensation capacitor input),接0.001μF电容; 5 6 7 8
脚为地(GND);
脚为泄掉内部N沟道场效应管能量的接口; 脚电源输出; 脚电源输入;
b) 5V的电源方案采用X7805及外围电路
X7805是三端正电源稳压芯片,采用top220封装,应用非常广泛,由于内部电流的限制,以及过热保护和安全工作区的保护,使它基本上不会损坏,如果能提供足够的散热片,它能提供大于1.5A的输出电流,虽然是按照固定电压值来设计的,但是当接入适当外部器件后,能够获得各种不同的电压和电流。 特点:
最大输出电流1.5A 输出电压5V 热过载保护
短路保护
输出晶体管安全工作区保护
图3.5 7805应用电路