本文的目標是研制一個輪式小車慣性導航系統(tǒng),能夠通過wifi實現(xiàn)PC終端和手持終端控制輪式小車行動以及小車所采集數(shù)據(jù)的傳輸。搭建如下圖1所示的系統(tǒng),TI公司的浮點DSP TMS320F28335($16.0312)芯片作為主數(shù)字信號處理器,采集各MEMS慣性傳感器的信號并處理,處理結(jié)果通過WIFI將數(shù)據(jù)輸送到PC終端;PC終端負責顯示定位結(jié)果和地圖顯示,并向小車驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送控制命令,同時接收驅(qū)動系統(tǒng)反饋的里程計信息。
圖1 總體架構
硬件設計上,主要分為核心板和驅(qū)動板。核心板包括DSP最小系統(tǒng),JTAG下載口設計,系統(tǒng)電源供給電路和MEMS傳感器,WIFI模塊等。而驅(qū)動板主要設計的內(nèi)容是直流大電機的驅(qū)動模塊。
電源電路設計
TMS320F28335工作時需要的電壓不同:內(nèi)核電壓(1.9 V)與I/O供電電壓(3.3 V),對于電源比較敏感,所以電源部分利用兩路輸出電源器件TPS767D318($2.3625)來實現(xiàn),如圖2所示。同時根據(jù)仿真實驗和實際焊接電路的測試,電源模塊輸出端最好使用一些容值不小于10uf的保護電容,且不能使用貼片電容,否則工作不穩(wěn)定。
圖2 DSP電源設計
在電源設計中,考慮到TPS767D318芯片可以產(chǎn)生復位信號,所以在核心板上并沒有再另外為DSP設計復位電路。
JTAG下載口電路設計
圖3為JTAG電路,按照仿真器的通信引腳選擇14腳的仿真接口,同時要注意EMU0和EMUl信號必須通過上拉電阻連接至電源,其中上拉電阻為10kΩ。
圖3 JTAG電路設計