嵌入式课程设计--智能汽车道闸控制系统的研发

《嵌入式课程设计--智能汽车道闸控制系统的研发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式课程设计--智能汽车道闸控制系统的研发（22页珍藏版）》请在毕设资料网上搜索。

1、 1 课程设计报告 课程名称： 嵌入式课程设计 专业班级： 自动化 XXX1 班 XXX 号 学生姓名： XXXX 指导教师： XXX 完成时间： 2014 年 6 月 5 日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 2014.6.6 2 智能汽车道闸控制系统的研发 1、设计要求 设计的智能汽车道闸控制系统就是物联网技术在实际生活中的一个应用,能 够对进出车辆自动辨别以及自动控制汽车道闸,很好地解决了人为操作所带来的 问题。 2、设计作用与目的 当今社会飞速发展,车辆越来越多,对车辆有效、 安全的管理却逐渐成为一个 越来越成为人们关注的话题。 汽车道闸工作方式简单,却能有效的管理车辆进出, 现

2、在被越来越多小区、停车产、公司等都选作为管理车辆进出的一个平台。但人 为的辨别和控制有时却很难做到安全、 高效,偶尔的失误,却可能会给人们的安全 带来隐患。 3、设计方案 本文研究主要内容是围绕两大技术展开,一是嵌入式系统,二是无线通信技 术。主控制器设计中,以 ARM Cortex-M3 为内核的 32 位微处理器 LM3S6965 为基 础,利用其自身所携带的串口模块、同步串行接 U 模块、以及以太网模块,进行实 时控制和数据传输或 TCP/IP 网络通信。无线模块设计主要釆用了一个以 8051 为内核的 CC2530 单片机,用于建立基于 IEEE802.15.4 标准协议的通信。 4、

3、系统硬件设计 4.1 智能道闸控制系统的硬件组成 智能道闹控制系统的硬件设计主要包括 ARM 嵌入式基本系统、无线通信激励 的设计、无线通信模块、串口 232 模块、时钟模块和 TCP/IP 通信模块的硬件设 计等。为了实现以上各模块的功能,以及高性能、低价格、设计方便等要求。本 文采用在 ARM 嵌入式基本系统的基础上架构硬件平台,对各个模块的硬件电路进 行独立设计。利用 LM3S6965 内置通用异步收发器(UART)模块配合 RS232 收发电 路,实现 RS232 通信;同时利用 LM3S6965 内置以太网控制器模块配合自带隔离变 压的 RJ45 网络接口构成网络通信电路;外设时钟芯

4、片,并通过相关软件设计,实 现系统时钟的实时性。利用 PIC16F690 单片机、高速 MOSFET 驱动器及 125KHz 3 天线组成无线通信的激励源。CC2530 拥有 RF 内核控制模拟无线电模块和休眠功 能,配合外围的唤醒电路,可完成低功耗、长距离无线通信的要求。系统组成如图 1 所示。 图 1 能道闸控制系统組成 4.2、微处理器 LIVI3S6965 介绍 在设计主控制系统时,根据控制任务的复杂程度和可靠性、稳定性、精度等 指标要求选择一种性价比合理的嵌入式芯片,所以本文选用了 LM3S6965 这款基 于 ARMCortex-M3 内核的芯片作为主控制器。 4.2.1、 LM3

5、S6965 的主要特点 LM3S6965款基于 ARM Cortex-M3 的微控制器。ARM Cortex-M3 处理器是从 ARM7 处理器系列中移植过来,为高性能、低成本、低功耗的平台提供一个满足小 存储要求解决方案、简化管脚数、以及低功耗三方面要求的内核,与此同时,它还 提供出色的计算性能和优越的系统中断响应能力。 LM3S6965 它包括所有的 16 位 Thumb 指令集和基本的 32 位 Thumb-2 指令集 架构,Cortex-M3处理器不能执行ARM指令集。 Thumb-2在Thumb指令集架构(ISA) 上进行了大量的改进,它与Thumb相比,具有更高的代码密度并提供16

6、/32位指令 的更高性能。 非常适用于那些对存储器有限制或者需要较高代码密度的大批量生 产的应用。 LM3S6965 内部包含了技术需求中常用的接口。LM3S6965 主要特点如下: 4 (1)32 位 ARM Cortex TM-M3 v7M 架构; (2)50MHz 操作频率; (3)含有 256KBFlash 和 64KB SRAM 内部存储器; (4)lO/lOOMbps 以太网控制器,由完全集成的媒体访问控制(MAC)和网络物理 (PHY)接口器件组成; (5)4 个通用定时器模块,每个提供 2 个 16 位定时器; (6)看门狗定时器; (7)通用 DMA 控制器; (8)2 个内部集成电路(I2C)模块、 1 个同步串行端口(SPI/SSP)模块以及 3 个通用 异步收发(UART)模块; (9)1 个正交编码接口(QEI)、模数转化器、模拟比较器以及脉宽调试器(PWM)。 4.2.2 LM3S6965 的内部