Схема распиновки Arduino DUE

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................

3

1.

ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ......................................

5

2.

АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РОБОТИЗИРОВАННОГО

УСТРОЙСТВА ..........................................................................................................

11

2.1. Комплектующие ........................................................................................

11

2.1.2.

Шасси и электропривод. .....................................................................

18

2.1.3.

Радиомодуль ........................................................................................

20

2.1.4.

Датчик температуры и влажности воздуха.......................................

22

2.1.5.

Инерциальный датчик.........................................................................

23

2.1.6.

Модуль вычисления глобального местоположения ........................

25

2.1.7.

Ультразвуковой дальномер ................................................................

28

2.1.8.

Модуль измерения радиоактивного фона.........................................

31

2.2.

Взаимодействие комплектующих............................................................

32

2.3.

Сопряжение уровней логических сигналов ............................................

34

2.4.

Интерфейс прямого доступа к памяти ....................................................

38

2.5.

Последовательный интерфейс UART микроконтроллера ....................

38

2.6.

Последовательный интерфейс i2c микроконтроллера ...........................

41

3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РОБОТИЗИРОВАННОГО

УСТРОЙСТВА ..........................................................................................................

45

3.1.

Многозадачность .......................................................................................

45

3.2.

Комбинированная многозадачность средствами ОСРВ........................

47

3.3.

Управление тактовой частотой микроконтроллера ...............................

48

3.4.

Работа с последовательным интерфейсом UART ..................................

49

3.5.

Работа с последовательным интерфейсом I2C........................................

55

3.6.

Управление по радиоканалу.....................................................................

58

3.7.

Вывод телеметрии .....................................................................................

62

3.8.

Передвижение роботизированного устройства......................................

63

3.9.

Измерение температуры и влажности воздуха.......................................

65

3.10.

Вычисление ориентации в пространстве ................................................

67

3.10.1.

Получение измерений инерциального датчика................................

67

3.10.2.

Калибровка датчика ............................................................................

71

3.10.3. Преобразование данных инерциального датчика............................

74

3.11.

Вычисление глобального местоположения ............................................

81

3.12.

Следование по маршруту..........................................................................

84

3.12.1. Вычисление направления на точку маршрута .................................

84

3.12.2. Удержание направления на точку маршрута ...................................

84

4. ПРОГРАММА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ...................................

86

4.1. Описание программы. ....................................................................................

86

5. РАЗЛИЧНЫЕ РЕАЛИЗАЦИИ ИСПОЛНЕНИЯ................................................

89

РОБОТИЗИРОВАННОГО УСТРОЙСТВА ............................................................

89

5.1. Реализация устройства с использованием Wi-fi для передачи

данных с комплекса на управляющую ПЭВМ.......................................................

89

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................................

108

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК....................................................................

109

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Принципиальная электрическая схема отладочной

платы. ........................................................................................................................

111

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Принципиальная электрическая схема

драйвера электродвигателей ..................................................................................

112

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Принципиальная электрическая схема радиомодуля........

113

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.

Принципиальная электрическая схема датчика

температуры и влажности воздуха ........................................................................

114

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

Принципиальная электрическая схема инерциального

датчика......................................................................................................................

115

ПРИЛОЖЕНИЕ 6.

Принципиальная электрическая схема датчика

глобального местоположения ................................................................................

116

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.

Принципиальная электрическая схема

ультразвукового дальномера..................................................................................

117

ПРИЛОЖЕНИЕ 8.

Принципиальная электрическая схема измерителя

радиации...................................................................................................................

118

ПРИЛОЖЕНИЕ 9.

Принципиальная электрическая схема платы

сопряжения...............................................................................................................

119

ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Принципиальная электрическая схема Arduino DUE.......

120

ПРИЛОЖЕНИЕ 11. Схема распиновки Arduino DUE........................................

121