詳細(xì)介紹
西門子觸摸屏6AV212-41JC01-0AX0,,已經(jīng)在很大程度上改變了人們的生活,。如,MP3播放器,、智能手機(jī),、數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品等已經(jīng)滲入人們生活的各個方面。隨著液晶顯示技術(shù)的不斷進(jìn)步,,以及圖形用戶界面GUI (Graphical User Interface)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,,人機(jī)界面也越來越友好。它能為移動機(jī)器人的運(yùn)動控制提供直觀的路徑圖形,、數(shù)據(jù)參數(shù)等,。本文介紹了一種以嵌入式微處理器LPC2210為基礎(chǔ),應(yīng)用ZLG/GUI軟件包設(shè)計移動機(jī)器人人機(jī)界面的方法,。
我們設(shè)計開發(fā)的智能移動機(jī)器人是一個以PC104嵌入式微機(jī)為中心處理器,,TMS320F2812為運(yùn)動控制器,,超聲波傳感器作為避障的集合環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃,、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng),,主要包括運(yùn)動系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)和傳感系統(tǒng),。它通過CCD攝像機(jī)和圖像采集卡獲得視頻信息,,并通過超聲波傳感器組測得前方障礙物距離實(shí)現(xiàn)避障。移動機(jī)器人的人機(jī)界面主要向用戶展示移動機(jī)器人的運(yùn)動信息,,如當(dāng)前的運(yùn)動速度,、與前方障礙物的距離以及行駛的軌跡。
ARM221O的基本組成
ARM221O以PHILIPS公司ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心,,以支持實(shí)時仿真和嵌入式跟蹤的嵌入式系統(tǒng),。LPC2210的CPU頻率大為60MHz,并且擴(kuò)展了豐富的外圍設(shè)備接口,,使系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高,,開發(fā)也更簡單。
由于該系統(tǒng)包含了RS232轉(zhuǎn)換電路,,可通過UART0與上位機(jī)PC104進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,,同時還包括東芝公司的點(diǎn)陣式液晶控制器T6963C,擴(kuò)展了液晶接口,,同時提供了LED數(shù)碼管顯示和16個按鍵輸入,,因此開發(fā)人機(jī)界面非常方便。
人機(jī)界面的硬件設(shè)計
1 數(shù)據(jù)傳輸
PC104的串行口可以作為標(biāo)準(zhǔn)PC的COMl通信口或擴(kuò)展為控制臺串行口,,用于鍵盤輸入和顯示終端輸出或計算機(jī)之間的串行輸入/輸出口。
ARM2210的UART0具有16字節(jié)接收和發(fā)送FIFO,;寄存器位置符合‘‘550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),;接收器FIFO觸發(fā)點(diǎn)可為1, 4, 8和14字節(jié) ;內(nèi)置波特率發(fā)生器,。
移動機(jī)器人的運(yùn)動信息通過TI公司DSP控制器TMS320F2812以及超聲波傳感器等傳送至嵌入式微機(jī)PC104,,再經(jīng)過PC104作信息融合后,通過串口傳給ARM2210并由液晶屏顯示,。
2 液晶顯示及菜單選擇
東芝公司的液晶控制器T6963C具有*的硬件初始化設(shè)置功能,,大驅(qū)動點(diǎn)陣液晶為單色640X128(單屏),支持圖形和文本單獨(dú)顯示和混合顯示,,并具有字符發(fā)生器,,能滿足對移動機(jī)器人人機(jī)界面的顯示要求。圖2為內(nèi)置T6963C的240X128點(diǎn)陣圖形液晶模塊原理圖,。
另外,, ARM2210系統(tǒng)中配備了I2C器件ZLG7290以及16個按鍵。ZLG7290提供了I2C串行接口和按鍵中斷信號,方便與處理器連接,;并且能驅(qū)動8位共陰數(shù)碼管或64只獨(dú)立的LED和64個按鍵,,8個功能鍵可檢測任一鍵的連擊次數(shù)。
本系統(tǒng)選用點(diǎn)像素為240X128點(diǎn),、黃綠顯示的STN液晶屏YL240128A作為人機(jī)界面顯示屏,;用ARM2210系統(tǒng)16個按鍵中的S11、S12西門子觸摸屏6AV212-41JC01-0AX0,、S13作為輸入部分,,實(shí)現(xiàn)對人機(jī)界面的選擇操作。
人機(jī)界面的軟件設(shè)計
移動機(jī)器人人機(jī)界面的關(guān)鍵是菜單操作,,以及圖形和數(shù)據(jù)的實(shí)時顯示,。GUI是用于提高人機(jī)交互友好性、易操作性的計算機(jī)程序,,它是建立在計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)上的產(chǎn)物,。人們不再需要死記硬背大量的命令,而是通過窗口,、菜單方便地進(jìn)行操作,。由于嵌入式系統(tǒng)的資源有限,所以對GUI 的要求是可裁剪的,,高速度的,。ZLG/GUI 是由周立功公司開發(fā)的,占用資源小,、使用方便的嵌入式系統(tǒng)簡易的圖形用戶界面軟件,。ZLG/GUI 提供了基本的畫點(diǎn)、線,、圓形,、圓弧、橢圓形,、矩形,、正方形、填充等功能,,較高級的接口功能有ASCII 顯示,、漢字顯示、圖標(biāo)顯示,、窗口,、菜單等,支持單色,、灰度,、偽彩,、真彩等圖形顯示設(shè)備。因此,,利用ZLG/GUI軟件包能夠滿足對移動機(jī)器人人機(jī)界面的設(shè)計要求,。 西門子觸摸屏6AV212-41JC01-0AX0
1 數(shù)據(jù)傳輸
接收上位機(jī)PC104發(fā)送的數(shù)據(jù)時,使能UART0的FIFO進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收,,接收采用中斷處理方式,。其中,UART0的串口模式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)置為:通信波特率9600,,8位數(shù)據(jù)位,,1位停止位,無奇偶校驗(yàn)。其主要程序如下: