詳細(xì)介紹
西門(mén)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(gè)方面。隨著液晶顯示技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及圖形用戶(hù)界面GUI (Graphical User Interface)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,人機(jī)界面也越來(lái)越友好。它能為移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制提供直觀(guān)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(jì)移動(dòng)機(jī)器人人機(jī)界面的方法。
我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的智能移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)以PC104嵌入式微機(jī)為中心處理器,TMS320F2812為運(yùn)動(dòng)控制器,超聲波傳感器作為避障的集合環(huán)境感知、動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)。它通過(guò)CCD攝像機(jī)和圖像采集卡獲得視頻信息,并通過(guò)超聲波傳感器組測(cè)得前方障礙物距離實(shí)現(xiàn)避障。移動(dòng)機(jī)器人的人機(jī)界面主要向用戶(hù)展示移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)信息,如當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)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(shí)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(kāi)發(fā)也更簡(jiǎn)單。
由于該系統(tǒng)包含了RS232轉(zhuǎn)換電路,可通過(guò)UART0與上位機(jī)PC104進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí)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(shí)提供了LED數(shù)碼管顯示和16個(gè)按鍵輸入,因此開(kāi)發(fā)人機(jī)界面非常方便。
人機(jī)界面的硬件設(shè)計(jì)
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(tái)串行口,用于鍵盤(pán)輸入和顯示終端輸出或計(jì)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(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)信息通過(guò)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(guò)PC104作信息融合后,通過(guò)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(dòng)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(mǎn)足對(duì)移動(dòng)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(gè)按鍵。ZLG7290提供了I2C串行接口和按鍵中斷信號(hào),方便與處理器連接;并且能驅(qū)動(dòng)8位共陰數(shù)碼管或64只獨(dú)立的LED和64個(gè)按鍵,8個(gè)功能鍵可檢測(cè)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(gè)按鍵中的S11、S12西門(mén)子觸摸屏6AV212-41JC01-0AX0、S13作為輸入部分,實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)界面的選擇操作。
人機(jī)界面的軟件設(shè)計(jì)
移動(dòng)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(shí)顯示。GUI是用于提高人機(jī)交互友好性、易操作性的計(jì)算機(jī)程序,它是建立在計(jì)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(guò)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(duì)GUI 的要求是可裁剪的,高速度的。ZLG/GUI 是由周立功公司開(kāi)發(fā)的,占用資源小、使用方便的嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)易的圖形用戶(hù)界面軟件。ZLG/GUI 提供了基本的畫(huà)點(diǎn)、線(xiàn)、圓形、圓弧、橢圓形、矩形、正方形、填充等功能,較高級(jí)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(mǎn)足對(duì)移動(dòng)機(jī)器人人機(jī)界面的設(shè)計(jì)要求。 西門(mén)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(shí),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(wú)奇偶校驗(yàn)。其主要程序如下: