【文章內(nèi)容簡介】 ，其中包含了所有接口的驅(qū)動程序，客戶可以直接加載使用。另外，該板可連接飛凌公司與之相配套使用的串口擴(kuò)展板、 WIFI 模塊、攝像頭模塊等。 RVDS 開發(fā)工具介紹 RealView174。 Development Suite（ RVDS）是 ARM 公司繼 SDT 與 之后主推的新一代開發(fā)工具。 RVDS 集成的 RVCT 是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的能夠支持所有 ARM 處理器，并提供最好的執(zhí)行性能的編譯器； RVD 是 ARM 系統(tǒng)調(diào)試方案的核心部分，支持含嵌入式操作系統(tǒng)的單核和多核處理器軟件開發(fā)，可以同時提供相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)級模型 構(gòu)建功能和應(yīng)用級軟件開發(fā)功能，為不同用戶提供最為合適的調(diào)試功效。 目前全球基于 ARM 處理器的 40 億個產(chǎn)品設(shè)備中，大部分的軟件開發(fā)是基于 RealView開發(fā)工具。安全、可靠和高性能地設(shè)計產(chǎn)品的最好選擇就是購買 ARM RealView 開發(fā)工具。 集成了 Codewarrior for rvds 開發(fā)環(huán)境。 Codewarrior for rvds 提供基于 Windows 使用的工程管理工具。它的使用使源碼文件的管理和編譯工程變得非常方便。 但 CodeWarrior IDE 在 UNIX 下不能使用 RealView 編譯工具（ RVCT）。 優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn) C/ C++ 編譯器 鏈接器 匯編器 映像轉(zhuǎn)換工具 ARM 目標(biāo)文件管理 C 語言庫 RogueWave C++ 標(biāo)準(zhǔn)模版庫 RealView 編輯工具 為了給 ARM 架構(gòu)提供最優(yōu)異的支持， ARM 公司經(jīng)過十六年的研究推出了 ARMRealView 編譯工具。他們包含了能夠?qū)? C 或 C++ 編譯成 32 位 ARM 指令集、 16 位 Thumb 指令集和 Thumb2 指令集所必需的軟件部件。 RVDS 編譯工具為 ARM 架構(gòu)提供了最優(yōu)異的支持， 它在代碼的速度和大小上有了許多重要改進(jìn)。 使用 RVDS 中的編譯工具能為嵌入式 Linux 和 Symbian 系統(tǒng)提供最優(yōu)化的應(yīng)用程序。 RVDS 為那些一直在尋求互用 ARM 與 GNU 工具鏈 ,并且基于 ARM 架構(gòu)的兼容 Application Binary Interface (ABI)的客戶提供空前靈活的支持 ,武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 使開源工具與商業(yè)工具的使用貫穿整個軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)。 交叉編譯環(huán)境的搭建 Ubuntu 操作系統(tǒng)。 Ubuntu 是一個以桌面應(yīng)用為主的 Linux 操作系統(tǒng)，官網(wǎng)下載 Ubuntu 進(jìn)行安裝。嵌入式交叉編譯， 經(jīng)常需要 root 用戶的權(quán)限， 默認(rèn)是不允許 root 登錄的，在登錄窗口只能看到普通用戶和訪客登錄。以普通身份登陸 Ubuntu 后我們需要做一些修改，用于支持 root 用戶登陸 。 。 將 文件拷貝到 Ubuntu 的 /forlinx 目錄下，該文件 可自行上網(wǎng)下載，也可以在 OK6410 開發(fā)板 用戶基礎(chǔ)資料光盤的“實(shí)用工具”文件夾中 找到 。在 Ubuntu 中新建一個終端，輸入下面的命令安裝交叉編譯器： （進(jìn)入 /forlinx 目錄） （創(chuàng)建目錄，若目錄已存，跳過即可） （編譯器解壓到 /usr/local/arm） 把交叉編譯器路徑添加到系統(tǒng)環(huán)境變量中， 以后可以直接在終端窗口中輸入 armlinxgcc 命令來編譯程序。 在終端中執(zhí)行 : gedit /etc/profile 添加以下四行到該文件中： export PATH=/usr/local/arm/:$PATH export TOOLCHAIN=/usr/local/arm/ export TB_CC_PREFIX=armlinux export PKG_CONFIG_PREFIX=$TOOLCHAIN/armnonelinuxgnueabi 保存，退出。 重新啟動系統(tǒng)，在終端里面執(zhí)行 armlinuxgcc 回車 ，結(jié)果如圖 所示 ： 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 圖 Ubuntu終端 說明交叉編譯器已經(jīng)成功安裝到了系統(tǒng)里面，可以使用該編譯器來編譯 Uboot 代碼和內(nèi)核代碼了 。 OK6410 裸機(jī)程序的燒寫 ，我們需要做好開發(fā)板數(shù)據(jù)線以及電源線的連接。 1)開發(fā)板電源線。 2)USB 轉(zhuǎn)串口線：一端連接電腦 USB 口，一端連接開發(fā)板。 3)USB device 線： 一端連接電腦 USB 口，一端連接開發(fā)板。 （ dnw 下載程序使用，需先安裝 dnw 驅(qū)動。） ：用 UBOOT 命令 nand 燒寫程序到開發(fā)板。 1)通過 將 燒寫到 SD 卡中，將開發(fā)板設(shè)置到 SD卡啟動，具體設(shè)置如表 所示。 表 SD卡啟動 撥碼表 引腳號 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2 Pin1 引腳定義 SELNAND OM4 OM3 OM2 OM1 GPN15 GPN14 GPN13 SD卡啟動 1 1 1 1 1 0 0 0 注：上表中。 1 表示撥碼需要調(diào)到 On； 0 表示撥碼需要調(diào)到 Off。 在撥動開關(guān)時，務(wù)必把開關(guān)撥到底。如果沒有撥到底 ，會導(dǎo)致燒寫失敗。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 的程序界面如圖 所示。 圖 SD_Writer 2) 將 SD 卡安裝到開發(fā)板中并啟動，快速敲空格鍵讓開發(fā)板停留在uboot 的啟動畫面，如 圖 所示： 圖 uboot 3) 輸入 dnw 50008000 下載你要燒寫的程序，如圖 所示 ： 圖 dnw下載 然后從 dnw的 usbportTransmitTransmit發(fā)送你要生成的 文件。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 4) 輸入 nand erase 0 100000 擦除 nandflash 前 1Mb空間 ，如圖 所示 。 圖 擦除 nand flash 5) 輸入 nand 50008000 0 100000 將內(nèi)存地址 50008000中的 1Mb 數(shù)據(jù)寫到 nandflash 的 0～ 100000 空間中 ，如圖 所示 。 (即前 1Mb 中， uboot 中輸入的數(shù)據(jù)默認(rèn) 16進(jìn)制 ) 圖 燒寫 nand flash 6) 將開發(fā)板設(shè)置到 nandflash 啟動 ,如表 。 并啟動開發(fā)板，你就可以看到程序在開發(fā)板上運(yùn)行了。（由于 OK6410 采用的是每頁 4KB 的nandflash，而 CPU 默認(rèn)支持最大 2KB 每頁的 nandflash，種方法可以兼容大的 bin 文件。） 表 nand flash啟動 撥碼表 引腳號 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2 Pin1 引腳定義 SELNAND OM4 OM3 OM2 OM1 GPN15 GPN14 GPN13 SD卡啟動 1 0 0 1 1 0 0 0 注：上表中。 1 表示撥碼需要調(diào)到 On； 0 表示撥碼需要調(diào)到 Off。 在撥動開關(guān)時，務(wù)必把開關(guān)撥到底。如果沒有撥到底，發(fā)生接觸不良，會導(dǎo)致 啟動 失敗。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 2 Delta 機(jī)器人詳細(xì)設(shè)計 硬件結(jié)構(gòu)分析 Delta 機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu) Delta 機(jī)器人基平臺、搖臂及動平臺由 250x250x10mm 亞克力透明板切割而來。圖紙如下： 圖 圖 動平臺圖紙 圖 搖臂圖紙 Delta 機(jī)器人的關(guān)節(jié)用關(guān)節(jié)軸承代替球頭鉸鏈。關(guān)節(jié)軸承圖紙如圖 。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 圖 關(guān)節(jié)軸承 步進(jìn)電機(jī)介紹 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到一個脈沖信號，它就按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（稱為“步距角”）它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。 可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。 步進(jìn) 電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)， 區(qū)分步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)， 目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為 176。 /176。、三相的為 176。 /176。、五相的為 176。 /176。 考慮到大小與驅(qū)動功率的限制，本次設(shè)計選用 42BYGH403 二 相步進(jìn)電機(jī)，其具體參數(shù)如表 ： 表 步進(jìn)電機(jī)參數(shù) 電機(jī)型號 步距角 (176。 ) 機(jī)身長 (mm) 電壓 (V) 電流 (A) 電阻 (Ω ) 電感 (mH) 靜力矩 () 轉(zhuǎn)動慣量 () 重量 (Kg) 42BYGH403 40 54 上表數(shù)據(jù)中，因 42BYGH403 為二相步進(jìn)電機(jī)，固步距角為 176。 ，即每一個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)動 176。 。靜力矩也叫保持轉(zhuǎn)矩， 是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。 由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一。 選擇的步進(jìn)電機(jī)靜力矩為 。在沒有驅(qū)動脈沖輸入時能更好的穩(wěn)定機(jī)械臂。二相四線步進(jìn)電機(jī)的接線如圖 所示： 圖 接線圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 本次設(shè)計步進(jìn)電機(jī)需要低速運(yùn)行，自制帶有細(xì)分功能的驅(qū)動器較為復(fù)雜，固選用二相混合式步進(jìn)電機(jī)高細(xì)分 2A 驅(qū)動器 HST3525。 HST3525 是采用專利技術(shù)研發(fā)的細(xì)分型高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 ,適合驅(qū)動任何中小型 相電流以下兩相或四相混合式步進(jìn)電機(jī)。每秒兩萬次的斬波頻武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 率，可以消除驅(qū)動器中的斬波噪聲。 為滿足在脈沖頻率不高的情況下實(shí)現(xiàn)低速高細(xì)分、高速時用低細(xì)分的需求，上位機(jī)先檢測驅(qū)動器輸出的整步信號 FSTEP，如整步信號有效，則上位機(jī)輸出新的細(xì)分?jǐn)?shù) (MS MS MS0)，待下一個整步出現(xiàn)后，驅(qū)動器就以新的細(xì)分?jǐn)?shù)工作。動態(tài)改細(xì)分時，細(xì)分選擇開關(guān) SW SW SW6必須置于 OFF狀態(tài)。上位機(jī)初始化后，應(yīng)在輸出脈沖前，設(shè)置細(xì)分?jǐn)?shù) (MS MS MS0)。如 MS MS MS0 為全 OFF狀態(tài)，則驅(qū)動器不工作，直到 MS MS MS0 脫離全 OFF 狀態(tài)。 HST3525 驅(qū)動器的參數(shù)： 供電電壓 AC1236V 或 DC1224V 驅(qū)動電流 細(xì)分精度 1128細(xì)分可選 光隔離信號輸入 電機(jī)噪聲優(yōu)化功能 可驅(qū)動任何 相電流以下兩相、四相混合式步進(jìn)電機(jī) 20KHz 斬波頻率 驅(qū)動器電氣規(guī)格： 表 驅(qū)動器電氣規(guī)格表 說明 單位 最小值 典型值 最大值 輸出電流 A 控制信號輸入電流 mA 7 10 16 步進(jìn)脈沖頻率 KHz 100 輸入電源電壓 VDC 12 24 36 脈沖低電平時間 μ s 5 驅(qū)動器微步細(xì)分設(shè)定： 表 驅(qū)動器微步細(xì)分設(shè)定表 步數(shù) /轉(zhuǎn) Micro SW4 SW5 SW6 200 1 ON ON ON 400 2 OFF ON ON 800 4 ON OFF ON 1600 8 OFF OFF ON 3200 16 ON ON OFF 6400 32 OFF ON OFF 12800 64 ON OFF OFF 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 驅(qū)動器工作電流設(shè)定： 表 驅(qū)動器工作電流設(shè)定表 輸出峰值電流 SW1 SW2 SW3 ON ON ON OFF ON ON ON OFF ON OFF OFF ON ON ON OFF OFF ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF 驅(qū)動器接口信號描述： 表 驅(qū)動器接口信號表 名稱 功能 PUL 脈沖信號：上升沿有效，每當(dāng)脈沖由低變高時電機(jī)走一步 DIR 方向信號：用于改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向， TTL電平驅(qū)動 VCC 光耦驅(qū)動電源 EN 使能信號：禁止或允許驅(qū)動器工作，低電平禁止 A+ 電機(jī) A相 A 電機(jī) A相 B+ 電機(jī) B相 B 電機(jī) B相 AC1 接入 AC1236或 DC1224V之間的任意值 AC2 接入 AC1236或 DC1224V之間的任意值 硬件電路連接 驅(qū)動器與 S3C6410 接線