低功耗的機(jī)器人無線手持控制器的研究與開發(fā).pdf

1、隨著無線傳輸?shù)陌l(fā)展，無線數(shù)據(jù)傳輸越來越多的應(yīng)用在工業(yè)，農(nóng)業(yè)以及生產(chǎn)生活中。而在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器人可以代替人工作在野外以及更惡劣的環(huán)境中，而控制機(jī)器人運(yùn)行的手持控制器則是采用電池供電，如何選擇合適的電池，如何降低系統(tǒng)的功耗，成為研究的關(guān)鍵。
　　針對傳統(tǒng)的有線式手持控制器布線難，功耗大，數(shù)據(jù)傳輸時誤差大等問題，本文設(shè)計(jì)了一款基于嵌入式射頻無線收發(fā)一體型芯片的無線手持控制器。該控制器實(shí)現(xiàn)了低功耗，提高了設(shè)備的靈活性，降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`

2、碼率。該控制器采用stm32f051系列微處理器為中央處理器，利用nRF905為無線收發(fā)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明，在20米的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸過程中誤碼率隨著距離的增加而增加，但是不大于0.0002，測得手持控制器的電池在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，可以持續(xù)供電14個小時，處于休眠狀態(tài)下電池可以持續(xù)供電約29天，滿足最初的要求。
　　本文主要在硬件設(shè)計(jì)以及軟件程序兩個方面對控制器進(jìn)行了研究。該控制器采用Coretex-M0內(nèi)核的ARM

3、芯片作為系統(tǒng)的主控制器，該芯片具有體積小，功耗低的特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在無線便攜式領(lǐng)域。系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸模塊是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，在經(jīng)過多種不同的無線芯片比較之后，最終選用的是nRF905無線模塊。該模塊能夠在三個不同的頻率下傳輸數(shù)據(jù)，這對增加數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾性具有非常重要的作用，同時為以后應(yīng)用跳頻技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。在軟件程序開發(fā)的過程中，針對不同的功能，分成不同模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠增加軟件程序的可讀性，同時加快了軟件程序的開發(fā)。在程序中定