基于Labview的智能小车控制平台

基于Labview的智能小车控制平台

摘要：该课程设计是基于Labview的智能汽车控制平台，该平台建立在飞思

卡尔单片机及51单片机控制芯片基础上，基于Labview仿真。采用无线控制小车转向，加速，刹车系统。该设计是测控专业集单片机控制，电路，软件编程于一体的平台练习，是集测控专业所学的一门综合提高学生素质的课程设计。

关键词：Labview 智能汽车飞思卡尔单片机测控

Abstract: the course is designed based on the intelligent vehicle

control platform Labview, this platform based on SCM and 51 single-chip microcomputer control freescale Labview, based on the chip. Using radiocontrol car accelerated, braking system, steering. This design is a professional sets single-chip microcomputer control, the control circuit and the software programming in one of the platform, which is a professional knowledge of measurement to improve students' comprehensive quality of the course design.

Keywords:intelligent vehicle freescale microcontroller measure-control Labview

一、单片机系统的组成

1．改装原因：

（1）：市面上的游戏方向盘都是USB通信协议，用户不了解协议内容，

无法用于自己控制要求。

（2）：USB通信优势虽然非常明显，但由于其协议复杂，且受其通信距

离限制，USB信号一般只能在几米的传输范围内，较串口较短，因此选

择了简易可行的串口协议。

2. 设计步骤：

（1）：了解内部工作及传感原理。拆开游戏方向盘，结果发现传感原理

非常简单，仅靠变阻器和按键传递控制信号。

（2）：使用一款自己熟悉的单片机（AT89S52）根据硬件电路接口电路

设计自己的硬件控制电路板卡。其中包括方向盘指挥输入部件和与PC

机通信的串口通信模块。

（3）：编写自己的用户应用程序，创建自己和PC的通信协议，发挥软

件编程的灵活性。

3. 硬件原理图说明：

（1）：核心控制芯片选

用AT89S52,其各接口使

用情况如下图所示：

0834_DI、0834_DO、0834_CLK、

0834_CS 用于AD采样的接口。

图(7)核心控制芯片89S52

（2）AD转换及采样接口电路说明：

采样电路的等效电路图图所示：

图（8）AD转换

油门和刹车：

注：刹车和油门的机

械结构将脚下力转

换为对应变阻器的

阻止变化，只需采样

阻值大小即可判断

力的大小。经测量

知：刹力越大，电阻

值越小。图（9）油门和刹车等效图接口3、4之间接到游戏方向盘的刹车控制变阻器两端，相当于接一可变电阻。

接口1、2之间接到游戏方向盘的油门控制变阻器两端，相当于接一可变电

阻。

AD_Brake和AD_Thtottle用于AD采样油门和刹车的模拟信号，R18，R19用于采样时分压。

方向盘：

方向盘的转向信号仍是模

拟信号，用AD采样之后即可判

断转动方向及幅度。

接口的1、2、3分别对应

于三端滑动变阻器的三个端子。

图（10）方向盘等效电路左转时1、2之间电阻逐渐变小，AD_L的分压将逐渐变大。右转时2、3之间的电阻逐渐变小，AD_R的分压将逐渐变大。

AD转换电路图：

AD芯片使用的是TI公司的

一款8位4通道串行AD芯片，

正好满足要求。与单片机的接口

为SPI的接口，具体说明和使用

请参考芯片资料里的《TLC0834

使用范例》文档，也可参考该芯图（11）AD转换电路片厂商提供的技术文档，内含具体

操作时序。

图（12）按键电路

（3）按键接口硬件说明

按键的设计依赖于具体的硬件结构，在

此给出说明。

下图为按键的设计原理（并非实际电路），

由于游戏方向盘上按键单独设计已经由机械结构确定，故在主控制板上只是留出对应接口（J）即可。

分布在方向盘的各个按键小板原理图如下所示

（GND、KEY1…KEYn为留出的插槽）

该游戏方向盘上共计有19个用户按键使用（包含最

中间的复位按键），具体排列如下。

图（13）按键小板

对应于游戏方向盘上5、6、7、8、9、10、

11、12和中间的cruise（我们设为复位键）的按

键。见下图：

图（13）方向盘按键

对应于对应于游戏方向盘上UP、DOWN、LEFT、

RIGHT的按键。见下图：

图（14）UP、DOWN、LEFT、RIGHT的按键

对应于对应于游戏方向盘上1、2、3、4

的按键。见下图：

对应于

对应于游戏方向盘上左右两个的按键，在此设为

中断按键，方便用于处理实时信息。见下图：

另外由于单片机资源较多，仍有多余的IO

口6个，在此引出以便于扩展外部功能。见下图：