基于嵌入式系统arm2210开发板的移动机器人人机界面设计

　　引言

　　嵌入式系统以其高性能、低功耗、低成本的优点，已经在很大程度上改变了人们的生活。如，mp3播放器、智能手机、数码相机产品等已经渗入人们生活的各个方面。随着液晶显示技术的不断进步，以及图形用户界面gui (graphical user interface)技术的广泛应用，人机界面也越来越友好。它能为移动机器人的运动控制提供直观的路径图形、数据参数等。本文介绍了一种以嵌入式微处理器lpc2210为基础，应用zlg/gui软件包设计移动机器人人机界面的方法。

　　我们设计开发的智能移动机器人是一个以pc104嵌入式微机为中心处理器，tms320f2812为运动控制器，超声波传感器作为避障的集合环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统，主要包括运动系统、电子信息系统和传感系统。它通过ccd摄像机和图像采集卡获得视频信息，并通过超声波传感器组测得前方障碍物距离实现避障。移动机器人的人机界面主要向用户展示移动机器人的运动信息，如当前的运动速度、与前方障碍物的距离以及行驶的轨迹。

　　图1 arm2210的系统框图

　　arm221o的基本组成

　　arm221o以philips公司arm7tdmi-s微控制器lpc2210为核心，以支持实时仿真和嵌入式跟踪的嵌入式系统。lpc2210的cpu频率最大为60mhz，并且扩展了丰富的外围设备接口，使系统稳定性大大提高，开发也更简单。图1是arm2210的系统框图。

　　由于该系统包含了rs232转换电路，可通过uart0与上位机pc104进行数据传输，同时还包括东芝公司的点阵式液晶控制器t6963c，扩展了液晶接口，同时提供了led数码管显示和16个按键输入，因此开发人机界面非常方便。

　　人机界面的硬件设计

　　数据传输

　　pc104的串行口可以作为标准pc的coml通信口或扩展为控制台串行口，用于键盘输入和显示终端输出或计算机之间的串行输入/输出口。

　　arm2210的uart0具有16字节接收和发送fifo;寄存器位置符合550工业标准;接收器fifo触发点可为1, 4, 8和14字节 ;内置波特率发生器 。

　　移动机器人的运动信息通过ti公司dsp控制器tms320f2812以及超声波传感器等传送至嵌入式微机pc104，再经过pc104作信息融合后，通过串口传给arm2210并由液晶屏显示。

　　液晶显示及菜单选择

　　东芝公司的液晶控制器t6963c具有独特的硬件初始化设置功能，最大驱动点阵液晶为单色640*128(单屏)，支持图形和文本单独显示和混合显示，并具有字符发生器，能满足对移动机器人人机界面的显示要求。图2为内置t6963c的240*128点阵图形液晶模块原理图。