以ARM为核心的嵌入式体感遥控器的设计方案

作者：时间：2013-10-08 来源：网络收藏

　　2.2 电源模块电路

　　本遥控器采用8.4 V锂电池供电，采用TL750M05C稳压芯片提供5 V电压，选用REG1117-3.3稳压芯片为系统提供3.3 V电压。STM32F1 03C8T6电源分为模拟电源与数字电源，为了保证其正常工作，将两路电源进行隔离设计，在模拟地与数字地之间通过0Ω电阻实现单点共地。为监测锂电池电源电压，将电池电压经电阻分压及阻容滤波电路滤波后作为STM32F103C8T6采样输入。

　　2.3 无线通信模块及显示模块电路

　　无线通信模块采用2.4 GHz频段射频芯片nRF24L01作为无线数据收发芯片，工作于2.4~2.5GHz ISM频段，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6 dBm的功率发射时，工作电流只有9 mA;接收时，工作电流只有12.3 mA,多种低功率工作模式（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。nRF24L01采用SPI总线方式与控制芯片进行通信。

　　12864液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16×1 6点阵）、128个字符（8×16点阵）及64×256点阵显示RAM（GDRAM），具有并行数据传送方式和串行数据传送方式，其中串行数据传输方式只用到CS、SID、SCK 3个通信引脚，较并行数据传送方式节省单片机的I/O引脚，本文采用串行传输方式进行设计。

　　3 软件系统设计

体感遥控器的软件系统设计基于实时嵌入式操作系统mu;C/OS-II,借助于mu ;C/OS-II内核的多任务管理和优秀的实时性能，大大简化了软件系统设计，并且可以保证系统响应的实时性。

　　3.1 任务分配与实现

　　在任务规划的过程中，采用分层次和模块化的思想将整个系统任务进行划分。首先，我们必须对系统整体的控制任务有清楚地了解，具体任务划分如表1所列。

　　表1中除OSTaskStat和OSTaskIdle任务为系统自带，其他8个任务均为用户创建。其中：App_TaskStart为起始任务，系统运行后第一个建立的任务，其作用是为初始化系统时钟和底层设备创建所有事件和其他任务；App_TaskAD任务监视电池电压的变化，当电压低于设定值Low Battery时，将启动蜂鸣器报警；App_TaskAHRS任务通过DMA不断接收iNEMO惯性导航模块数据，然后交由USART1接收缓冲区，实时获得手部姿态信息；App_TaskCmd根据手部姿态信息转化为机器人运动指令，然后按照制定的通信协议通过nRF24L01无线模块将指令数据包发送出去；App_TaskData任务在每发送一次指令数据包后，通过nRF24L01无线模块接收机器人本体回传的运动状态信息包；App_TaskLCD任务实现运动指令、机器人运动状态、电池电量、实时时钟在12864液晶显示模块上的显示；App_TaskLED_B任务通过LED指示遥控器上的主控芯片与iNEMO惯性导航模块、遥控器与机器人是否通信正常，当电池电量过低时，通过蜂鸣器进行报警；App_TaskClock任务得到DS1302的实时时钟，通过消息邮箱App_LCDClockMbox发送给App_TaskLCD任务予以实时显示。