树莓派控制无线小车大报告.docx

计算机学院嵌入式方向综合工程设计技术报告题目:树莓派控制无线小车姓名:学号姓名:学号姓名:学号指导老师:起止时间:2014年9月至2015年1月西安电子科技大学计算机工程系摘要:树莓派由注册于英国的慈善组织“RaspberryPi基金会”开发,2012年3月,英国剑桥大学埃本·阿普顿正式发售世界上最小的台式机,又称卡片式电脑,外形只有信用卡大小,却具有电脑的所有基本功能,这就是树莓派电脑板,中文译名"树莓派"。树莓派用途广泛,专为业余兴趣者和想学习编程的年轻人们设计的,提供一个具有基本功能的,廉价的硬件平台。它是一款基于ARM的微型电脑主板,以SD卡为内存硬盘,卡片主板周围有四个USB接口和一个网口,可连接键盘、鼠标和网线,同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口。其尺寸只有信用卡大小,运行速度比台式机稍慢,但已具备了电脑的所有基本功能,只需接通电视机和键盘,就能执行如电子表格,文字处理,玩游戏,播放高清视频等诸多功能。树莓派控制无线小车,利用树莓派通过L298N控制四个电机。左边两个并联,右边两个并联,通过差速小车转向。关键词:树莓派、电机、L298N、无线小车目录第一章绪论………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3第二章系统需求分析……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3第三章系统软硬件设计与实现…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10第四章系统调试与测试…………………………………………13第五章总结………………………………………………………14绪论设计要求(1)设计一个无线遥控的小车,小车通过树莓派无线连接至电脑通过电脑控制小车的运动。(2)小车可以前进、后退、左转、右转、左转圈、右转圈。设计内容(1)基于L298N的电机驱动模块设计与实现(2)树莓派与电脑连接的设计与实现(3)树莓派控制小车的设计与实现系统需求分析设计思路(1)分析无线遥控小车基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基处提出自己的无线控制小车的初步方案。(2)确定无线控制小车的总体设计,包括基于L298N电机驱动模块的方案设计以及系统应拥有的各项功能。(3)进行树莓派、电机、L298N、小车框架的组装和对各器件的选择及连接,大体分配实现各个器件及模块的基本功能和要求。(4)进行软件系统的设计,对L298N内部结构和工作情况做了充足的研究,了解树莓派及其相关,完成控制软件的编写。总体方案树莓派无限控制小车大致上有五部分组成。包括小车电机部分、L298N部分、树莓派部分、无线网卡部分以及移动电源部分。其中小车部分由四个电机以及小车框架组成,小车的四个轮子每个一个电机。L298N通过与四个电机的连接来控制四个电机的转动,每边的电机并联。移动电源主要给树莓派以及L298N控制电机模块供电。无线网卡主要用来连接电脑与树莓派,通过电脑控制树莓派下达命令,控制电机的转动。系统方案框图如下图所示。LN1LN2L298NLN3LN4左电机1左电机2USB1移动电源USB2右电机2右电机1树莓派无线网卡系统方案框图系统软硬件设计与实现L298N芯片相关L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。其引脚排列如下图图所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信(1)模块接口+5V:芯片电压5V。VCC:电机电压,最大可接50V。GND:共地接法。A-~D-:输出端,接电机。A~D+:为步进电机公共端,。EN1、EN2:高电平有效,EN1、EN2分别为IN1和IN2、IN3和IN4的使能端。IN1~IN4:输入端,输入端电平和输出端电平是对应的。(2)L298N步进电机驱动板有四个IO输入口,,,所以,我们要做的就是通过树莓派的IO口输出高低电平就可以控制电机的转向。树莓派相关(1)BCM2835(CPU,GPU,DSP和SDRAM,USB)CPUARM1176JZF-S核心(ARM11系列)VideoCroreIV,,-4AVC高清解码器内存512