飞思卡尔培训资料
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《智能车制作 “飞思卡尔杯”从入门到精通》教材部分章节节选
图 3-7 前置 置卧式
16 6
图 3-8 后置卧式
优点：安 安装原车模 模舵机布置方 方式、改动 动量小，重心 心低； 缺点：响 响应速度慢 慢、两边拉杆 杆长度不一 一样、转向不 不对称。 2）.扣式
图 3-9 扣式 扣
优点：重 重心低、响 响应速度快、 、转向平顺 顺对称； 缺点：安 安装过程复 复杂、不利于 于后续维护 护调整。 3）.卧式
图 3-14匀速圆 圆周运动
转向舵机因 因型号固定 定在供电电 压确定时其 其输出力矩 矩是固定的， ，我们知道 道力矩等于 于 力与 与力臂的乘积 积，即 M=F F*L。舵机 的输出力矩 矩与摆臂长度关系如下 下： 舵机转矩 矩=舵机摆臂 臂作用力*摆臂长度 摆 18 8
假设舵机 机输出力矩 矩是恒定的 ，其输出轴 轴的旋转角 角速度也是恒 恒定的，舵 舵机摆臂端 端 部的 的瞬时线速度 度随舵机摆 摆臂长度增 加而增大。摆臂的瞬 瞬时线速度大 大会导致转 转向系统灵 灵 敏度 度提高，这是 是我们最希 希望得到的。 。 同时，我 我们知道在 在转向时舵机 机摆臂的力 力传递搭到 到横拉杆，横 横拉杆的作 作用力大于 于 轮胎 胎阻力时才开 开始转向，小于或者 等于轮胎阻 阻力时不转 转向。开始转 转向后，横 横拉杆作用 力越 越大轮胎转的 的越快，也 也就是说转向 向响应速度 度越快。 而舵机力 力矩是恒定 定的，舵机摆 摆臂作用力 力与摆臂长 长度是成反比 比的，此长 长彼消。舵 舵 机摆 摆杆不能太长 长也不能太 太短，太短， 响应慢，太长，拉不 不动，响应 应也慢。 最合适的 的舵机摆臂 臂长度值， 可以通过转 转向系统四 四杆机构仿真 真结合实际 际测试来获 获 取。实际测试可 可以选用不 不同长度的舵 舵机摆臂装 装车后测试转 转向灵敏度 度。 获取最佳舵 舵机摆臂长 长度后，可 以对摆臂的 的外形做优 优化以达到减 减重、美观 观的效果。 图 3 3-15 为优化 化后的舵机摆 摆臂，选用 用 1mm 不锈钢板线切 切割成型。 不锈钢板有 有良好的刚 刚 度、韧性，为了 了减重将摆 摆臂中部切除 除一块。
飞思卡尔单片机教学
模式选择及相关引脚 试时使用。XCLKS表示：1-使用pierce oscillator，0-使用colpitts oscillator ，内部有上拉电阻，所以悬空默认为1，只在RESET上升
沿锁存。LSTRB：在外部使用2片8位宽度存储器时和ADDR0，R/W配合使用。可可转转到到9页页图图。。
模式选择和PORTE复用 TEST：保留脚，接地 XIRQ：非屏蔽中断 IRQ：可屏蔽中断
RAM
EEPROM
Flash/ROM
外部扩展存储器
低
§3-5 复位及时钟—复位
上电复位
单片机自动检测VDD端的正跳变，启动自动工作。
外部复位
通过RESET引脚加一低电压，拉低超过一定时间 后可实现复位。
看门狗复位
帮助系统在软件跑飞后自动复位。
时钟监视器复位
利用内部的RC电路来保证时钟频率满足要求。
MC9S12DG128拥有128K的FLASH，8K的RAM，2K的EEPROM。
用于给单片机内部提供合适的电源电压,9S12单片机内核使用2.5V供电.VDD1\2,VSS1\3,VDDPLL若使用电压调整模块,这些引脚
电压调整模块及相关引脚 只用接去耦电容.注意VDD1.2的箭头是向外出的.
电压调整模块
存储器容量寄存器
RAM_SW2-RAM_SW0：分配系统RAM存储空间
寄存器区映射寄存器－INITRG
指定内部寄存器区基址的高5位。 则最小基址是$0000，最大基址为$7FFF(D7=0决定)。
使用时，一般定位在$0000开始的1K中。 因为前256个字节可以用直接地址（8 bit地址）访问，如果
Z： 0标志，当运算结果为0时，该位置1。
V： 2补码运算溢出标志，当运算结果出现2补码溢出时，该位置1。
沿锁存。LSTRB：在外部使用2片8位宽度存储器时和ADDR0，R/W配合使用。可可转转到到9页页图图。。
模式选择和PORTE复用 TEST：保留脚，接地 XIRQ：非屏蔽中断 IRQ：可屏蔽中断
RAM
EEPROM
Flash/ROM
外部扩展存储器
低
§3-5 复位及时钟—复位
上电复位
单片机自动检测VDD端的正跳变，启动自动工作。
外部复位
通过RESET引脚加一低电压，拉低超过一定时间 后可实现复位。
看门狗复位
帮助系统在软件跑飞后自动复位。
时钟监视器复位
利用内部的RC电路来保证时钟频率满足要求。
MC9S12DG128拥有128K的FLASH，8K的RAM，2K的EEPROM。
用于给单片机内部提供合适的电源电压,9S12单片机内核使用2.5V供电.VDD1\2,VSS1\3,VDDPLL若使用电压调整模块,这些引脚
电压调整模块及相关引脚 只用接去耦电容.注意VDD1.2的箭头是向外出的.
电压调整模块
存储器容量寄存器
RAM_SW2-RAM_SW0：分配系统RAM存储空间
寄存器区映射寄存器－INITRG
指定内部寄存器区基址的高5位。 则最小基址是$0000，最大基址为$7FFF(D7=0决定)。
使用时，一般定位在$0000开始的1K中。 因为前256个字节可以用直接地址（8 bit地址）访问，如果
Z： 0标志，当运算结果为0时，该位置1。
V： 2补码运算溢出标志，当运算结果出现2补码溢出时，该位置1。
飞思卡尔单片机教学第3章_指令系统自学
如：
LDAA
$55
;表示将零页$0055内存单元的数据加载到累加器A。 也可以表示为:
LDAA <$55
;“<”在老版本CodeWarrior中表示零页寻址，新版本 中不需要加“<”。
7
第三章 MC9S12单片机指令系统
直接寻址举例
LDAA $55 执行前:[55]=0,A=CB 执行后:[55]=0,A=0
– LEAX ：将有效地址加载到变址寄存器X
例如： LEAX D，Y ；将Y的内容加上D的内容加载到X寄 存器
– LEAY ：将有效地址加载到变址寄存器Y
例如：LEAY 存器
B，X ；将X的内容加上B的内容加载到Y寄
21
第三章 MC9S12单片机指令系统
数据传输指令7
堆栈操作指令：
– 单字节压栈出栈
#$55;表示将十六进制立即数$55加载到累加器A中
LDX
#1234;表示将十进制数1234加载到累加器X中
LDY
#%01010101;表示将二进制数00100110加载到累
加器Y中
注：立即数前加#
6
第三章 MC9S12单片机指令系统
直接寻址
零页寻址，范围是$00~$ff，共256个单元，一般访问I/O寄 存器。
0, X
;A=[$1000]
LDAA
7, X
;A=[$1000+7]
LDAA
-150, X
;A=[$1000-150]
LDAA
1000, X
;A=[$1000+1000]
LDAA
[1000，X] ;将X+1000地址单元中的
;值作为指针，指向的内存单元的值加载到累加器A中 5位偏移量隐含在指令字节中（2字节指令） 9位偏移量多占一个字节（3字节指令）
飞思卡尔K60入门资料课件
将JTAG调试器连接到计算 机，并下载和安装相应的 驱动程序。
打开Keil MDK-ARM软件 ，创建一个新项目，选择 正确的芯片型号（K60）， 并配置项目属性，如工作 空间、工具链等。
使用串口通信线将开发板 与计算机连接起来，以便 在开发过程中进行调试和 数据传输。
使用Keil MDK-ARM软件 编写代码，并进行编译和 调试。
K60在图像处理中的应用
K60芯片具有高速的图像处理能力，可以用于实现各种图像处理算 法，如图像增强、目标检测、人脸识别等。
图像处理实例代码
提供一些基于K60芯片的图像处理实例代码，包括图像增强、目标 检测等。
通信系统实例
通信系统概述
通信系统是实现信息传输和交换的技术体系，包括无线通信、有 线通信、卫星通信等。
软件问题及解决方案
总结词
软件问题通常涉及到编程环境、编译错误、烧录程序等，需要检查软 件配置和代码错误。
编程环境配置
确保你使用的编程环境（如IAR Embedded Workbench、Keil uVision等）已正确配置，包括驱动程序安装、工具链设置等。
编译错误
检查代码是否有语法错误或逻辑错误，仔细阅读编译器给出的错误提 示，定位并修复问题。
K60在通信系统中的应用
K60芯片具有高速的通信接口和强大的数据处理能力，可以用于实 现各种通信系统，如无线通信网络、卫星通信系统等。
通信系统实例代码
提供一些基于K60芯片的通信系统实例代码，包括无线通信网络协 议栈的实现、卫星通信系统的数据处理等。
05
K60芯片常见问题及解决方案
硬件问题及解决方案
开发环境常见问题及解决方案
1. Keil MDK-ARM软件安装问题：确保从官方网 站下载正确的版本，并按照安装向导进行操作。 如果遇到问题，可以查阅Keil官方文档或寻求技 术支持。
培训资料 北航飞思卡尔培训ppt
电路、电源电路、电磁传感器、以及一些其他的可能模块），
可以使用指定的现成模块（线性CCD，摄像头，按键（最好 自己画）、OLED显示屏、超声波传感器）等。（以规则为主）
几点建议（续）
• 5、建议的芯片：一般K60比较多，如果用的话，大家可
以用K60DN512的芯片，最小系统板建议用一样的，因 为会有很大可能烧芯片，到时候方便更换。
PE和IAR配合使用
• 教程：/module/forum/thread-缺点：有BUG，PE是英文，配置元件和模块的时候上手可能比较难 • 已知bug1：在已有的工程上，PE新生成的一些component可能无法 自动更新到IAR工程上 • 解决办法：重新connect info文件 • 已知bug2：当开着IAR时（IAR打开了指定的工程），在PE已有的工 程基础上，新生成component或者更改component的配置的时候， 会出现IAR无法编译链接时候的出错 • 解决办法：关掉IAR工程，PE重新生成代码，打开IAR（必要的时候可 能要重复bug1的解决办法）
• 6、9s12芯片也是建议的，kl26芯片也是可以的，我们
还用过kl46，kl系列资料较少，相对而kl26资料多一点。
• 7、电池的接口最好要统一，不统一也可以做转接头，这 样队伍之间可以通用，千万注意正负极 • 8、希望组与组之间进行讨论交流，不同项目的队伍之间 也可以交流。
几点建议（续）
• 9、选用管脚的时候，注意管脚冲突的问题。下载器的调
• SI下降沿 开始输入采集到的电压值
线性CCD TSL1401
• 一般模块基本是5根引脚，也有6根引脚的出现
GND GND VCC SI AO CLK VCC AO AO2 SI CLK
第四届飞思卡尔智能车大赛 培训资料
车大赛官方网站
考核办法 开学两பைடு நூலகம்内上交智能车设计报告（根据假期收 集资料） 第三周将根据报告内容安排面试
LOGO
欢迎提问
入门参考书
工作内容
智能车
总体设计
硬件设计
传感器 电动机驱动 舵机转向 单片机外围电路 电源电路 控制及显示电路
软件设计
各部分驱动程序设计 算法设计 各功能模块设计
学习方法
以自学研究为主， 以自学研究为主，指导老师提供指导意见 看书
挑战“ 《学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯》 学做智能车 挑战 飞思卡尔”
比赛使用组委会统一提供的车模、舵机、直流电机以及单片机、 比赛使用组委会统一提供的车模、舵机、直流电机以及单片机、 开发软件和在线调试工具， 开发软件和在线调试工具，保证参赛队伍在一个基本相同的硬 件平台上制作自己的智能车。 件平台上制作自己的智能车。
知识体系构成
汽车原理
电子技术
智能车
嵌入式系统 测试技术 （传感器） 数学建模
LOGO
第四届“飞思卡尔杯” 第四届“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛
简要介绍及初步辅导
辽宁工程技术大学 机械工程学院车辆工程系
基本内容
1 2 3 4 赛事简介 个人要求 工作内容 学习方法
赛事简介
智能车大赛来自韩国，最早是由韩国汉阳大学举办的， 智能车大赛来自韩国，最早是由韩国汉阳大学举办的，面向韩国 各个大学。 年这个比赛登陆中国， 各个大学。2006年这个比赛登陆中国，经过教育部批准，由飞思 年这个比赛登陆中国 经过教育部批准， 卡尔半导体公司赞助，由清华大学协办， 卡尔半导体公司赞助，由清华大学协办，在清华大学举办了第一 飞思卡尔”杯智能车车大赛。这个比赛主题很简单， 届“飞思卡尔”杯智能车车大赛。这个比赛主题很简单，要求参 赛选手在组委会提供的车模和相关部件平台下， 赛选手在组委会提供的车模和相关部件平台下，制作一辆可以自 主识别赛道的寻线小车，在比赛规定的赛道上进行竞速比赛， 主识别赛道的寻线小车，在比赛规定的赛道上进行竞速比赛，单 圈成绩最好的车获得冠军。 圈成绩最好的车获得冠军。
考核办法 开学两பைடு நூலகம்内上交智能车设计报告（根据假期收 集资料） 第三周将根据报告内容安排面试
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智能车
总体设计
硬件设计
传感器 电动机驱动 舵机转向 单片机外围电路 电源电路 控制及显示电路
软件设计
各部分驱动程序设计 算法设计 各功能模块设计
学习方法
以自学研究为主， 以自学研究为主，指导老师提供指导意见 看书
挑战“ 《学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯》 学做智能车 挑战 飞思卡尔”
比赛使用组委会统一提供的车模、舵机、直流电机以及单片机、 比赛使用组委会统一提供的车模、舵机、直流电机以及单片机、 开发软件和在线调试工具， 开发软件和在线调试工具，保证参赛队伍在一个基本相同的硬 件平台上制作自己的智能车。 件平台上制作自己的智能车。
知识体系构成
汽车原理
电子技术
智能车
嵌入式系统 测试技术 （传感器） 数学建模
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第四届“飞思卡尔杯” 第四届“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛
简要介绍及初步辅导
辽宁工程技术大学 机械工程学院车辆工程系
基本内容
1 2 3 4 赛事简介 个人要求 工作内容 学习方法
赛事简介
智能车大赛来自韩国，最早是由韩国汉阳大学举办的， 智能车大赛来自韩国，最早是由韩国汉阳大学举办的，面向韩国 各个大学。 年这个比赛登陆中国， 各个大学。2006年这个比赛登陆中国，经过教育部批准，由飞思 年这个比赛登陆中国 经过教育部批准， 卡尔半导体公司赞助，由清华大学协办， 卡尔半导体公司赞助，由清华大学协办，在清华大学举办了第一 飞思卡尔”杯智能车车大赛。这个比赛主题很简单， 届“飞思卡尔”杯智能车车大赛。这个比赛主题很简单，要求参 赛选手在组委会提供的车模和相关部件平台下， 赛选手在组委会提供的车模和相关部件平台下，制作一辆可以自 主识别赛道的寻线小车，在比赛规定的赛道上进行竞速比赛， 主识别赛道的寻线小车，在比赛规定的赛道上进行竞速比赛，单 圈成绩最好的车获得冠军。 圈成绩最好的车获得冠军。
飞思卡尔kinetis_内部培训资料_SIM部分
SIM (System Integration Module) 模块培训材料
SIM模块采用粘合逻辑与Kinetis芯片绝大部分模块联系，提供四个主要功能：SIM模块采用粘合逻辑与Kinetis芯片绝大部分模块联系，提供四个主要功能：
∙系统和模块时钟配置；
∙模块配置（模块管脚配置和时钟源选择）；
∙片上系统配置;
∙芯片信息。
SIM模块系统和模块时钟配置功能包括：
1.配置系统时钟，总线时钟，外部总线时钟和Flash时钟工作频率；
2.控制大部分Kinetis模块时钟选通，可以关闭不用模块时钟降低芯片运行模式下功
耗；
3.MCG时钟模块时钟源选择，MCG外部参考时钟源来自系统振荡器或RTC振荡器。
SIM模块配置功能包括：
1.UART输出管脚驱动能力控制；
2.UART输入输出源选择和配置；
B电压源模块配置（使能，工作模式）；
4.FlexTimer外部时钟，输入捕获，故障源选择；
5.ADC模块触发源选择。
SIM模块片上系统配置包括：
1.外部总线安全级别设定（是否允许指令和数据总线访问）；
2.外部复位管脚信号滤波配置。
SIM模块芯片信息包括芯片版本，Kinetis家族类别（K10，K20等），封装形式，128-bit 独一无二ID（可以用作客户产品序列号）。
飞思卡尔智能车入门资料大全概要
计算机控制技术、单片机技术、C语言、 传感器与检测技术、电机与拖动、模数电 及电路基础、自动控制理论、机械设计基 础等学科
1.2.2 动手能力和创新能力 常见电源电路和驱动电路设计 新的一些寻迹算法的提出等
二、硬件系统设计与实现
1)电源部分 2）电机驱动部分 3）舵机部分 4）图像采集部分 5）测速部分
1k
OUT1 CC P1 OUT2 33n VS S VS S D1 D2 47uF 47u VS S C3 0.1u GND GND C1 GND
GND 6 5 4 3 2 1 GND VC C PWM7 PWM5 D2 D1
20 DNC 4 V+ 5 V+ 16 V+ 18 D1 13 D2
R2 VC C
正确放电：
由于镍镉电池具有记忆效应，对电池的不完全放电将会人 为的降低电池的电容量； 从放电曲线可以看出，随着电池电量的减少，其电压也会 逐渐降低，当电压降低到某个阈值后继续放电，电池电压 将很快的跌落。这个阈值就是电池的放电下限电压。厂家 给出了放电下限电压为6V。因此，在使用时，建议在动力 车的电源设计中加入电池保护电路，当电池电压低于6V时 切断电路，用来保护电池。如果没有保护电路，要注意， 电池接通时人不要离开。因为当电池电压降到接近6V时， 电池已经给不出多少电流，已经没有能力驱动电机了，此 时一定要及时断开电路，到了给电池充电的时候了。
舵机控制方法
三线连接方式 红线：电源线+6V 蓝线：地线 黑线：PWM控制信号
2.2.2驱动芯片BTS7960/7970组成的电路
大功率驱动芯片BTS7970特性如下： 输入电压：6v---24v 输出电流： 最大可达60A 内阻：16毫欧 控制线电压： 5v PWM控制频率：25K
1.2.2 动手能力和创新能力 常见电源电路和驱动电路设计 新的一些寻迹算法的提出等
二、硬件系统设计与实现
1)电源部分 2）电机驱动部分 3）舵机部分 4）图像采集部分 5）测速部分
1k
OUT1 CC P1 OUT2 33n VS S VS S D1 D2 47uF 47u VS S C3 0.1u GND GND C1 GND
GND 6 5 4 3 2 1 GND VC C PWM7 PWM5 D2 D1
20 DNC 4 V+ 5 V+ 16 V+ 18 D1 13 D2
R2 VC C
正确放电：
由于镍镉电池具有记忆效应，对电池的不完全放电将会人 为的降低电池的电容量； 从放电曲线可以看出，随着电池电量的减少，其电压也会 逐渐降低，当电压降低到某个阈值后继续放电，电池电压 将很快的跌落。这个阈值就是电池的放电下限电压。厂家 给出了放电下限电压为6V。因此，在使用时，建议在动力 车的电源设计中加入电池保护电路，当电池电压低于6V时 切断电路，用来保护电池。如果没有保护电路，要注意， 电池接通时人不要离开。因为当电池电压降到接近6V时， 电池已经给不出多少电流，已经没有能力驱动电机了，此 时一定要及时断开电路，到了给电池充电的时候了。
舵机控制方法
三线连接方式 红线：电源线+6V 蓝线：地线 黑线：PWM控制信号
2.2.2驱动芯片BTS7960/7970组成的电路
大功率驱动芯片BTS7970特性如下： 输入电压：6v---24v 输出电流： 最大可达60A 内阻：16毫欧 控制线电压： 5v PWM控制频率：25K
飞思卡尔智能车硬件培训
电 池 的 使 用
• 正确放电：
•由于镍镉电池具有记忆效应，对电池的不完全放电将 会人为的降低电池的电容量； •从放电曲线可以看出，随着电池电量的减少，其电压 也会逐渐降低，当电压降低到某个阈值后继续放电， 电池电压将很快的跌落。这个阈值就是电池的放电下 限电压。厂家给出了放电下限电压为6V。因此，在使 用时，建议在动力车的电源设计中加入电池保护电路， 当电池电压低于6V时切断电路，用来保护电池。如果 没有保护电路，要注意，电池接通时人不要离开。因 为当电池电压降到接近6V时，电池已经给不出多少电 流，已经没有能力驱动电机了，此时一定要及时断开 电路，到了给电池充电的时候了。
辅助支架等。
车 模 调 整 参 数
前轮调整
后轮调整
减震弹簧 其他调整
前
轮
调
整
前轮是转向轮，前轮调整包括以下几个方面： 主销内倾 ；主销后倾；前轮外倾；前轮前束
前 主销内倾
轮
调
整
主销内倾是指主销装在前轴略向内倾斜的角度，它的作用是使
前轮自动回正，增大摩擦力，避免甩尾。角度越大，前轮自动回正 的作用越剧烈，但是转向时也越费力，轮胎磨损也增大。主销内倾
车 模 运 行 方 向
光电组：四轮车模双向运行。
车模使用 B 型车模,车模运行可以在比赛过程中，
根据赛道要求随时调整运行方向。
车 模 运 行 方 向
光电组：车模直立行走。
使用 D、E 型车模。车模
运行时只允许动力轮着地，
车模直立行走。车模运行
方向应按照图3 所示：
车
模
改
装
规
则
禁止改动车底盘结构、轮距、轮径及轮胎；如有必 要可以对于车模中的零部件进行适当删减。 禁止采用其它型号的驱动电机，禁止改动驱动电机
飞思卡尔K60入门课件
K60芯片内置硬件浮点单元，支持浮点运算 和数字信号处理。
外设接口丰富
可扩展性
K60芯片集成了多种外设接口，如UART、 SPI、I2C等，方便开发者进行硬件连接和 通信。
K60芯片支持多种外设扩展，可以根据不同 的应用需求进行功能扩展。
02 K60开发环境搭建
开发环境概述
嵌入式系统开发环境
用于编写、编译、调试嵌入式系统程序的环境。
飞思卡尔官方网站和开发者社区提供了丰富的教程资源，从入门到进阶，涵盖 了K60微控制器的各种应用场景和开发技巧。
参与开源项目
开源项目
参与开源项目是学习K60的一种有效 方式，可以了解其他开发者是如何使 用K60进行开发的，并从中获取灵感 和学习经验。
贡献社区
通过参与开源项目，不仅可以学习到 其他人的开发经验，还可以将自己的 经验和技巧分享给社区，与其他开发 者共同进步。
电平；在读操作时，可以读取引脚的电平状态。
中断编程
中断概述
中断是一种常见的硬件机制，用于处理紧急事件或异常情况。在微控制器中，中断可以由 外部事件或内部事件触发，打断当前正在执行的程序，转而执行相应的中断处理程序。
中断配置
配置中断的触发方式、优先级和中断处理程序。在飞思卡尔K60微控制器中，可以通过编 程配置中断的属性。
连接调试接口
将调试器正确连接到K60开发板的调试接口上， 确保物理连接稳定。
ABCD
驱动安装
根据调试器型号，安装相应的驱动程序，以便于 与开发环境进行通信。
配置调试参数
在开发环境或调试软件中设置调试参数，如波特 率、数据位、停止位等，确保通信正常。
系统烧写
准备烧写文件
根据K60的硬件配置和开发 需求，准备相应的系统烧写
freescale飞思卡尔压力传感器Pressure_CN中文培训资料
20061压力传感器?呼吸机?血压?药物吸入器?气压计高度计?水位?引擎控制?胎压飞思卡尔传感器产品家族惯性传感器?caroccupantsafety?vibrationmonitoring?sportsdiagnostics?antitheftdevices?appliancebalance?earthquakedetection?tiltinclinometer?portableelectronics接近传感器?caroccupantsensing?proximitydetection?sizedetection?objectdetection?industrialsafetysystems?appliances?machinetools?touchpanelstmfreescale?andthefreescalelogoaretrademarksoffreescalesemiconductorinc
TM
2
压力传感器基础
什么是传感器？
传感器是一种用来检测物理量或化学量变化的器件，并将这些变化量转换成决策 中心便于利用的电输入信号。 传感器可检测的物理量有：温度、压力、流量、加速度、振动、角度和触摸等
传感器输入
数据处理、控制及连接
执行机构 或输出量
Freescale™ and the Freescale logo are trademarks of Freescale Semiconductor, Inc. All other product or service names are the property of their respective owners. © Freescale Semiconductor, Inc. 2006.
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TM
2
压力传感器基础
什么是传感器？
传感器是一种用来检测物理量或化学量变化的器件，并将这些变化量转换成决策 中心便于利用的电输入信号。 传感器可检测的物理量有：温度、压力、流量、加速度、振动、角度和触摸等
传感器输入
数据处理、控制及连接
执行机构 或输出量
Freescale™ and the Freescale logo are trademarks of Freescale Semiconductor, Inc. All other product or service names are the property of their respective owners. © Freescale Semiconductor, Inc. 2006.
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飞思卡尔智能车培训
XS128单片机（80脚）最小系统原理图
最小系统各部分介绍
1、时钟电路 时钟电路对单片机的运行至关重要， 时钟电路对单片机的运行至关重要，电路 简单，但作用不小，元件参数选择、 简单，但作用不小，元件参数选择、印刷 板的布线都要注意。通过一个16MKZ的外 板的布线都要注意。通过一个 的外 部晶振借到单片机的外部晶振输入接口 EXTAL和XTAL上，利用 和 上 利用MC9S12XS128内 内 部的压控振荡器和锁相环把这个频率提高， 部的压控振荡器和锁相环把这个频率提高， 作为系统内部总线时钟。 作为系统内部总线时钟。
S12单片机开发平台入门
• 1、CodeWarrior集成开发环境介绍 • 2、BDM简介 • 3、MC9S12单片机最小系统
一、 CodeWarrior集成开发环境介绍
1.CodeWarrior能做些什么？ A）使用C/C++进行编程 B）支持Java开发 智能车仅限于应用C/C++语言在Windows平台上使用CodeWarrior进行 开发 2. CodeWarrior的优点是什么？ CodeWarrior能够自动地检查代码中的明显错误，它通过一个集成的调 试器和编辑器来扫描代码，已找到并减少明显的错误，然后编译并链接 程序以便计算机能够理解并执行程序。
3、接下来会跳出一个窗口让用户选择串口号和波特率，波特率最好为19200
4、点OK后会有一个程序下载到目标板的 过程：
5、之后会出现之前的调试界面。
二、BDM的介绍
• BDM是用来向单片机下载程序用的，可以 将单片机的Flash中旧的程序擦除。另外具 有调试功能，s12单片机的BDM接口可以提 供很多调试信息，包括CPU运行时的动态 信息，故与之通信的BDM也需要CPU支持。 • 单片机只需要一个6针的插头将信号引出和 BDM调试器连接，就可以实现单片机的DM 调试。
飞思卡尔智能车培训之硬件篇概要
电机驱动
电机驱动
电机驱动——NMOS方案
电机驱动——BTN7971半桥
实物图
Байду номын сангаас
内部原理
电机驱动——BTN7971方案
电机驱动——驱动隔离
为什么要隔离？
电机是电感性器件，电流不容易轻易改变，当电机反转或者频 繁地启动停止时会产生反向电动势，这个反向电动势很大，一般有 电源电压的几倍甚至几十倍，如果对这个电压经过隔离，一旦反串 到单片机就会直接烧坏单片机。
电机驱动——驱动隔离
缓冲器74LS244
相当于一个缓冲池， 可以一定程度上隔离反 向电动势。
电机测速
通过检测脉冲数计算转速
将测得的转速 与设定值比较 调整，得到想 要的转速值。
电池
参数：
•电压：1.2×6=7.2 v •容量：2000mAh
放电曲线（在3A的大电流放电条件下得到的结果）
电源管理——电池使用注意事项
怎么隔离？
1、光耦隔离
2、用缓冲器74LS244隔离
电机驱动——驱动隔离
光耦隔离原理：
光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离,光耦合器的结构相当于把发 光二极管和光敏(三极)管封装在一起。发光二极管把输入的电信号转换 为光信号传给光敏管转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这 样既耦合传输了信号，又有隔离作用。
用个显示屏显示数据，建议：OLED12864
留几个按键用于调整参数和启动
用单片机AD口读取电位器电压值，方便参
数的调整 留出多余的接口
布线建议：
注意电源部分电源线和地线要加粗，不小
于40mil。 电机驱动模块信号和电源地分开，可以顶 层走信号线，底层走电源线，电源线和地 线同样要加粗，由于电机电流大，至少 100mil。 其他布线要尽量短，避免干扰。
飞思卡尔单片机教学课件
THANKS
具体实现方法：首先需要将LED灯连接到单片机的某个I/O端口上，然后在程序 中配置该I/O端口的输出模式，通过循环语句控制LED灯的亮灭状态，从而实现 LED闪烁的效果。
按键输入程序
按键输入程序是单片机编程中常见的应用之一，通过编实现方法：首先需要将按键连接到单片机的某个I/O端口 上，然后在程序中配置该I/O端口的输入模式，通过检测该 I/O端口的电平变化来判断按键是否被按下，从而实现按键输 入的功能。
随着物联网和嵌入式系统 的发展，对单片机的功耗 要求越来越高，低功耗设 计成为未来的重要趋势。
多核处理器
为了提高处理能力和效率， 单片机将向多核处理器方 向发展，实现更复杂的功 能和更高的性能。
无线连接
无线连接技术的发展，使 得单片机能够更好地与外 部设备进行通信和控制， 扩展了应用范围。
飞思卡尔单片机的未来
IAR Embedded Workbench： 另一款流行的单片机开发软件，
提供丰富的工具链。
MPLAB X IDE：适用于XC8和 XC16系列单片机的开发环境，
由Microchip公司出品。
03 飞思卡尔单片机编程实 践
LED闪烁程序
LED闪烁程序是单片机编程的基础实践之一，通过编写程序控制LED灯的亮灭， 可以帮助学生理解单片机的I/O端口操作和程序执行流程。
更高效的生产工艺
更智能的算法支持
随着半导体技术的不断发展，飞思卡 尔单片机的生产工艺将更加高效，性 能和集成度更高。
随着人工智能和机器学习技术的发展， 飞思卡尔单片机将集成更智能的算法， 实现更高级的功能和应用。
更丰富的外设接口
为了满足各种应用需求，飞思卡尔单 片机将提供更丰富的外设接口，如 USB、HDMI等。
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复位高电平
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郑 州
飞思卡尔单片机使用
• 官网：
– 飞思卡尔半导体/
• 开发工具 CodeWarrior
– 下载：CW_S12_v5.0_Special(3).exe
– 安装：----
• BDM调试器
首创科技光盘资料
– 安装驱动：USBDMrelease\driver
复位后端口为IO口输入，子系统使能 后，自动变更为专用功能口。
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郑 州
管 脚 图
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郑 州
单片机端口配置
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最小系统管脚接线图
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引脚
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常用引脚
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背面焊接
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• 概述
IO口设置
– PORTA，PORTB做IO，T，P，AD功能不变
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郑 州
PWM模块
• 作用：
– 硬件方法产生PWM，控制电机
U0
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PWM产生原理
• 计数器 • 周期 • 比较值 • 原理：当计数器值=比较值时，电平翻转
计数值 周期
比较值
0
连续增计数方式
连续增减计数方式
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郑 州
PWM产生
• 起始电平：高
周期
计数值
比较值 0
7
6
5
4
3
2
1
0
• PORTB PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0
• DDRB
76543210
DDRB7 DDRB6 DDRB5 DDRB4 DDRB3 DDRB2 DDRB1 DDRB0
7
6
5
4
3
2
1
0
位访问方法：例PORTA_PA0
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第一个练习
• 点亮一盏灯 • PB3口 • 输出DDRB=0x0f; 亮灯：PORTB=0x00;
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时钟设置典型程序2
// 80M主频 CLKSEL_PLLSEL=0; //系统时钟=晶振/2 PLLCTL_PLLON=1; //允许锁相环 SYNR =0xc0 | 0x09; REFDV=0x80 | 0x01; POSTDIV=0x00; _asm(nop); _asm(nop); while(!(CRGFLG_LOCK==1));//等待系统稳定 CLKSEL_PLLSEL =1; //系统时钟=PLLCLK/2
• AB口IO设置
– 输入输出： （1位对应一个端口）
• 方向寄存器A口- DDRA， B口- DDRB
• 0输入，1输出
– 输出时的驱动能力（1位对应一口-RDRIV[1]；
• 1全额驱动能力，0缩减（全额/3）驱动能力
– 上拉电阻控制 （1位对应一组端口）
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最小系统板使用
• 电路板 • 电源 • 系统板及插座 • 电阻，LED
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• 运行程序
操作过程
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郑 州
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CodeWarrior
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写程序、编译、连接、下载
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飞思卡尔智能车_单片机篇
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飞思卡尔单片机
• 8位单片机
– 51，宏晶，C8051，AVR
• 16位单片机
– 飞思卡尔9S12XS128，ARM，430，DSP2000
最小系统板
BDM调试器
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飞思卡尔单片机
• MC9S12sx128：16位单片机 • 系统时钟：晶振16M，总线时钟可到80M
PWM
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郑 州
PWM产生原理
• 起始电平：低
周期
计数值
比较值 0
PWM
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郑 州
PWM模块
• 8路PWM • 8位
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PWM寄存器设置
• PWM允许：1允许，0禁止
• 极性：0起始低，1起始高
• 居中对齐：0左对齐，1居中对齐
• 周期寄存器PWMPERx ：8位
– 模块时钟：可对系统时钟分频
• 功能及模块
– IO端口 – PWM – ECT – PIT – ATD – SCI
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端口控制
• 概述
– A、B：通用IO – E： – AD：ATD模块 –K – T：TIM模块 – P：PWM模块 – S：SCI模块 –M
–J
–H
端口作用：IO（输入，输出），功能口
BUSCLK=PLLCLK/2
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SYNR与REFDIV高位
• FVCO=2*FOSC*(SYN+1)/(REF+1)
FVCO
32-48M 48-80M 保留
SYNR[7-4] 0x00
0x40
0x80
80-120M 0xC0
– SYNR =0xc0 | 0x04;
• FREF=FOSC/(REFDIV + 1)
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程序调试界面
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效果图
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单片机时钟
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总线时钟频率
• 总线时钟：可编程改变（一般最大80M） – 时钟合成寄存器SYNR低4位 – 时钟分频寄存器REFDV低4位
PLLCLK=2*OSCCLK*(1+SYNR)/(1+REFDV)
• A口-PUCR[0]；B口-PUCR[1]；
• 1使用，0不使用
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端口的位访问
• PORTA • DDRA
PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 76543210
DDRA7 DDRA6 DDRA5 DDRA4 DDRA3 DDRA2 DDRA1 DDRA0
• 比较值寄存器PWMDTYx ： 8位
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PWM时钟
• 时钟选择
FREF
1-2M
REFDIV[7-4] 0x00
2-6M 0x40
6-12M 0x80
– REFDV=0x80 | 0x01;
>12M 0xC0
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郑 州
时钟设置典型程序1
// 24M主频 CLKSEL_PLLSEL=0; //系统时钟=晶振/2 PLLCTL_PLLON=1; //允许锁相环 SYNR =0x40 | 0x02; REFDV=0x80 | 0x01; POSTDIV=0x00; _asm(nop); _asm(nop); while(!(CRGFLG_LOCK==1));//等待系统稳定 CLKSEL_PLLSEL =1; //系统时钟=PLLCLK/2