1 引言

智能探测车能根据任务及环境信息做出全局路径规划,可在行进中不断感知局部环境信息并做出决策,从而能够安全行驶并到达目标。本文以ATmegal28L单片机为核心介绍了一种智能探路车的设计雏形,该系统利用各种传感器获取周围环境信息,采用多传感器信息融合技术对接收到的信息进行处理与判断,从而自动绕开障碍物:能与计算机实现无线通讯;具有预先设定路线的功能;通过JTAG接口可以方便地在线调试程序或下载程序。

美国Atmel公司推出的ATmegal28L是基于AVR RISC的低功耗8位单片机,最高工作频率可达16 MHz,具有128 KB Flash内部存储器、4 KBEEPROM和4 KB SRAM数据存储空间,并且采用了JTAG技术。它具有很高的性价比,并有超低的功耗和丰富的片上外围资源,很适合作为移动设备的微控制器。

2 硬件结构

ATmegal28L内含128 KB写操作可读在系统可编程Flash、53个通用I/O口、32个通用工作寄存器、实时计数器(RTC)、4个具有比较模式和PWM的定时器/计数器、2个UART、2线(I2C)串行接口、一个带内部振荡器的可编程看门狗定时器、一个SPI口、一个符合IEEE Std的JTAG等。ATmegal28L主要
对超声波和红外传感器测得的信息进行处理,产生两路PWM信号来控制直流电机，通过I/O控制步进电机。同时,ATmegal28L引出JTAG接口进行在线调试程序或下载程序。另外。系统通过键盘与显示电路来实现人机对话;选用电机驱动器件1298N来驱动直流电机;超声波测物模块和红外避障测量模块用来获取环境信息；利用无线模块nRF401与:PC机端口的无线模块进行通讯。系统的路线设置功能主要由软件实现,硬件选取24C02用于存放路线。图l所示为其系统框图。

2.1 键盘与显示电路

为了方便人机对话和功能选择,本系统设计了 5个按键和液晶显示模块。5个按键分别是:单片机复位按键,小车自动行走按键(接A15(PC7))、超声波测物按键(接A14(PC6))、无线发射按键(接A13(PC5))和小车设置路线按键(接A12(PC4))。

采用液晶模块LCM103显示按键的选择和执行结果。LCM103为10位多功能通用型8段式液晶显示模块,内置显示RAM,可显示任意字段笔划,3-4线串行接口,可与任何单片机接口。由于LCM130与MCU的工作电压相同,因此LCM103与MCU直接连接。其中WR直接与ATmegal28L的WR连接．DATA端与ATmegal28L的AD4(PA4)连接,CS与ATmegal28L的A12(PC4)连接。