[实用新型]基于DSP的智能机器人实验开发平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验仪器技术领域，尤其是一种基于DSP的智能机器人实验开发平台。

背景技术

随着电力电子技术、微电子技术以及控制技术的不断发展，现在的机器人，能源密度高，输出电压比较恒定，内阻小、耐高温，还可以充电，成本也低。智能机器人控制技术越来越被人们所关注和应用，是近些来发展比较迅速的一个新的应用领域。它涉及机电、控制、信息和智能等多学科领域，是一个交叉性强、涉及面广的舞台。目前的机器人开发平台采用的微处理器的速度较慢、系统功耗较高、扩展性不够，二次开发的能力较差，硬件的升级较难、升级成本很高。而要实现通用性强、功能强大、升级维护成本低、二次开发简单则是远远不够的，从而导致高校中还没有形成一个较成熟的机器人实验、开发的平台。

发明内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种基于DSP的智能机器人实验开发平台，提供一个教学和竞赛的通用平台。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种基于DSP的智能机器人实验开发平台，包括DSP控制器，DSP控制器分别连接直流有刷电机驱动电路、单片机显示控制器、电源电路、扩展总线接口和人机交互电路，其中直流有刷电机驱动电路连接直流电机，其中单片机显示控制器连接显示器。

扩展总线接口连接CPLD扩展系统主控制器和模拟传感器及其信号处理电路，CPLD扩展系统主控制器上分别连接数字式传感器、数字控制信号输出电路、扩展系统电源、串口、CAN总线接口和标准总线接口。

本实用新型中的电路均采用常见的电子元件，其中DSP控制器采用TI公司的32位定点DSP2812数字信号处理芯片为控制核心，该数字信号处理芯片的时钟频率达150MHz，可方便应用于电机控制、电源设计、逆变器、变频器、电力自动化等工业自动化领域。在该处理器的基础上配以电源电路、传感器电路、人机交互系统、电机驱动电路、执行机构等设备搭建了一个智能机器人实验、开发平台。

系统硬件设计；主要包括主控制器系统、传感器部分、执行部分、扩展系统等。主控制器系统包括主板、按键、指示灯、扩展接口电路。传感器部分包括7种不同的传感器及其电路。执行部分包括扬声器、LCD显示、主从动轮及其驱动机构、直流电机等。

单独设计了扩展系统板，实现了真正意义上的软、硬件的可扩展，强化和突出了系统的扩展功能，扩展系统中的扩展控制主芯片采用复杂可编程逻辑芯片MAX7000 系列芯片。它是特殊的可编程ASIC 芯片。它具有集成度高、工作速度快和在线编程方便的特性，适合于时序、组合逻辑电路以及输入/输出口扩展的应用。

在主控板上设计了一个硬件扩展接口，该位于机器人前端的扩展接口提供了主控系统与传感器及各种执行机构之间的信息传达桥梁，并给执行机构及各种传感器提供信号和动力。该平台可以根据不同的创新设计安装不同需要的扩展接口电路板，机械连接在理论上可以无限扩展。

传感器部分包括碰撞传感器、红外传感器、光敏传感器、话筒、光电编码器、地面灰度传感器、金属接近开关等各种可选择的模拟、数字式传感器。可根据需要进行组合实现各种机器人的功能。

本实用新型有益的效果是：

1、突出的扩展性能、高速、低功耗的处理系统、以及由浅入深的流程图、C 语言、汇编语言编程环境是该智智能机器人平台的重要特色，可以发掘学生对自身对于知识、能力、未来发展的直接体验和构想。本发明具有很强的通用性，可以作为竞赛机器人的本体机器人，加以扩展后可以组合成各种竞赛机器人参加各类比赛，也可为中小学机器人教学提供一个教学和竞赛的通用平台。

2、二次开发非常方便，该智能机器人、开发平台采用的是TI 公司2000 系列中功能较强、集成功能较全的高档DSP2812 处理器。它的可靠性高，集成功能很强，有程序自下载功能。智能机器人实验、开发平台通过串口线和电脑的相连可自动下载程序，方便的实现系统的二次开发，节省了开发成本。