【正文】 。控制器發(fā)出的控制指令中包含ID信息，只有配上 ID號的舵機才能完整接收這條指令，并返回應答信息。 通信方式為串行異步方式，一幀數(shù)據(jù)分為 1位起始位， 8位數(shù)據(jù)位和 1位停止位，無奇偶校驗位，共 10位。 指令包 如圖 圖 指令包格式 字頭：連續(xù)收到兩個 0XFF ,表示有數(shù)據(jù)包到達。 ID: 每個舵機都有一個 ID號 。 ID號范圍 0～ 253,轉換為十六迚制 0X00～ 0XFD。 廣播 ID: ID號 254為廣播 ID,若控制器發(fā)出的 ID號為 254(0XFE)，所有的舵機均接收指令，但都不返回應答信息。 數(shù)據(jù)長度：等于待發(fā)送的參數(shù)長度 N加上 2，即“ N+2”。 嵌入式智能小車設計及實現(xiàn)（避障） 21 參數(shù)：除指令外需要補充的控制信息。 校驗和：校驗和 Check Sum，計算方法如下： Check Sum = ~ (ID + Length + Instruction + Parameter1 + ... Parameter N) 若括號內(nèi)的計算和超出 255,則 取最低的一個字節(jié)， “~” 表示取反。 應答包 應答包是 CDS5500對控制器的應答，如圖 圖 應答包格式 若 ERROR為 0，則舵機無報錯信息。 若指令是讀指令 READ DATA，則 Parameter1 ...Parameter N是讀取的信息。 其他數(shù)據(jù)的含義和指令包一樣。 指令類型 可用指令如下： 指令 功能 值 參數(shù)長度 PING（查詢） 查詢工作狀態(tài) 0x01 0 READ DATA（讀） 查詢控制表里的字符 0x02 2 WRITE DATA（寫） 往控制表里寫入字符 0x03 不小于 2 REG WRITE（異步寫） 類似于 WRITE DATA，但是控制字符寫入后并不馬上動作，直到ACTION指令到達 0x04 不小于 2 ACTION （執(zhí)行異步寫） 觸發(fā) REG WRITE寫入的動作 0x05 0 RESET（復位） 把控制表復位為出廠值 0x06 0 SYNC WRITE（同步寫） 用 于 同 時 控 制多 個CDS5500 0x83 不小于 4 嵌入式智能小車設計及實現(xiàn)（避障） 22 內(nèi)存控制表 機器人舵機本身的信息和控制參數(shù)形成了一張表，保存在其控制芯片的 RAM和 EEPROM區(qū)域。我們通過實時修改表里的內(nèi)容，可以達到實時控制舵機的目的。這張表稱為內(nèi)存控制表，內(nèi)容如下 ： 地址 命令項 讀寫 初始值 存儲區(qū)域 0（ 0x00） EEPROM 1（ 0x01） 2（ 0x02） 軟件版本 讀 3（ 0x03） ID 讀 /寫 1（ 0x01） 4（ 0x04） 波特 率 讀 /寫 1（ 0x01） 5（ 0x05） 返回延遲時間 讀 /寫 0（ 0x00） 6（ 0x06） 順時針角度限制（ L） 讀 /寫 0（ 0x00） 7（ 0x07） 順時針角度限制（ H） 讀 /寫 0（ 0x00） 8（ 0x08） 逆時針角度限制（ L） 讀 /寫 255（ 0xFF） 9（ 0x09） 逆時針角度限制（ H） 讀 /寫 3（ 0x03） 10（ 0x0A） 11（ 0x0B） 最高溫度上限 讀 /寫 80（ 0x50） 12（ 0x0C） 最 低輸入電壓 讀 /寫 ? 13（ 0x0D） 最高輸入電壓 讀 /寫 ? 14（ 0x0E） 最大扭矩（ L） 讀 /寫 255（ 0xFF） 15（ 0x0F） 最大扭矩（ H） 讀 /寫 3（ 0x03） 16（ 0x10） 應答狀態(tài)級別 讀 /寫 2（ 0x02） 17（ 0x11） LED閃爍 讀 /寫 37（ 0x25） 18（ 0x12） 卸載條件 讀 /寫 4（ 0x04） 19（ 0x13） 20（ 0x14） 電位器校正 21（ 0x15） 電位器校正 22（ 0x16） 電位器校正 23（ 0x17） 電位器校正 24（ 0x18） 扭矩開關 讀 /寫 0（ 0x00） RAM 25（ 0x19） LED開關 讀 /寫 0（ 0x00） 26（ 0x1A） 順時針不靈敏區(qū) 讀 /寫 2（ 0x02） 27（ 0x1B） 逆時針不靈敏區(qū) 讀 /寫 2（ 0x02） 28（ 0x1C） 順時針比例系數(shù) 讀 /寫 32（ 0x20） 29（ 0x1D） 逆時針比例系數(shù) 讀 /寫 32（ 0x20） 30（ 0x1E） 目標位置（ L） 讀 /寫 [Addr36]value 31（ 0x1F） 目標位置（ H） 讀 /寫 [Addr37]value 32（ 0x20） 運行速度（ L） 讀 /寫 0 33（ 0x21） 運行速度（ H） 讀 /寫 0 嵌入式智能小車設計及實現(xiàn)（避障） 23 若控制參數(shù)有 “ L” 、 “ H” 之分的命令，其范圍為 0x00— 0x3ff；參數(shù)只占一個字節(jié)的命令，其范圍為 0x00— 0xff。 保存在 RAM 里的參數(shù)掉電后不會保存，保存在 EEPROM 里的參數(shù)，掉電后可以保存。 “ ” 表示不可修改參數(shù)。 避障模塊 避障程序流程如圖 ： no yes 圖 避障系統(tǒng)流程圖 34（ 0x22） 加速度 讀 /寫 32 35（ 0x23） 減速度 讀 /寫 32 36（ 0x24） 當前位置（ L） 讀 ？ 37（ 0x25） 當前位 置（ H） 讀 ？ 38（ 0x26） 當前速度（ L） 讀 ？ 39（ 0x27） 當前速度（ H） 讀 ？ 40（ 0x28） 當前負載 讀 ？ 41（ 0x29） 當前負載 讀 ？ 42（ 0x2A） 當前電壓 讀 ？ 43（ 0x2B） 當前溫度 讀 ？ 44（ 0x2C） REG WRITE標志 讀 0（ 0x00） 45（ 0x2D） 0（ 0x00） 46（ 0x2E） 運行中標志 讀 0（ 0x00） 47（ 0x2F） 鎖標志 讀 /寫 0（ 0x00） 48（ 0x30） 最小 PWM(L) 讀 /寫 90（ 0x5A） 49（ 0x31） 最小 PWM(H) 讀 /寫 00（ 0x00） 進入避障模式 紅外接收狀態(tài) 是否檢測到障礙 后退，右轉 嵌入式智能小車設計及實現(xiàn)（避障） 24 結 束 語 本設計采用單片機 AT91SAM7S64 對 CDS5500 舵機 進行控制，通過 I/O 口輸出的脈沖作為舵機的控制信號，同時采用紅外傳感器檢測前方障礙，再由 AT91SAM7S64 做出判斷，調整前進路線。 設計過程中遇到了很多問題，在繪制 PCB 圖的時候，因為粗心大意，少畫了兩根線，制板之后才發(fā)現(xiàn)，增加了許多不必要的麻煩。此外，因為缺乏經(jīng)驗，在硬件設計時思路不周全，出現(xiàn)了電平匹配的問題， CPU 輸出的控制信號的電壓與舵機所需的控制電壓不吻合，通過增加上拉電阻解決了此問題。在軟件調試過程中，我們遇到了前所未有的困難， CDS5500 舵機是通過 程序代碼對 UART 異步串行接口進行時序控制的，我們以博創(chuàng)公司提供的初始化程序代碼為基礎，將其移植到 arm7 芯片上， 在一個月鉆研過程中，我們查閱了大量的資 料，并多次拜訪北京博創(chuàng)公司的技術人員，完成移植后運行并不成功，這也給我們的畢設留下了遺憾。 踉踉蹌蹌地忙碌了 一學期 ，我的畢業(yè)設計課題也終將告一段落。 雖然 由于能力和時間的關系，有很多不盡人意的地方， 最終功能也沒有實現(xiàn) 。 但是 ， 在自己動手設計的 過程中 ，我學到了很多東西，這些都是我一生的財富。這次設計的整個過程都是在劉剛 老師的親切關懷和悉心指導下完成的。 他 嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我 。在這里，我要感謝劉剛老師對我的幫助，這幾個月他教給我的東西，無論是知識還是態(tài)度，我都將受 益終身。 嵌入式智能小車設計及實現(xiàn)（避障） 25 參考文獻 [1]楊 剛 .電子系統(tǒng)設計與實踐 [M].北京：電子工業(yè)出版社， ： 1100 [2]陳鐵軍 .智能控制理論及應用 [M].北京：清華大學出版社， ： 3060. [3]劉少強 .傳感器設計與應用實例 [M].北京：中國電力出版社， 2021： 170. [4]張 偉 .Protel 99se 基礎培訓教程 [M].北京：人民郵電出版社， ： 1100. [5]郭惠，吳迅 .單片機 C 語言程序設計完全自學手冊 [M].電 子工業(yè)出版社 ,： 1200. [6]王東鋒，王會良，董冠強 . 單片機 C 語言應用 100 例 [M]. 電子工業(yè)出版社 ,： 145300. [7]韓毅，楊天 .基于 HCS12 單片機的智能尋跡模型車的設計與實現(xiàn) [J].學術期刊， （ 18）：15351955. [8]王曉明 .電動機的單片機控制 [J]. 學術期刊， （ 15）： 13221755. [9]槐創(chuàng)鋒，李振軍 .Protell99se 電路設計基礎與典型范例 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2021:1200. [10]余錫存，曹國華 .單片機原理及接口技術 [M].西安電子科技大學出版社， 2021:1300. [11]吳懷宇，程磊，章政 .大學生智能汽車設計 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021:1100. [12]沈建良，趙文宏 .Atmega128 單片機入門與提高 [M].北京：北京航空航天大學出版社，2021:1150. [13]馬潮 .AVR 單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應用實踐 [M].北京：北京航空航天大學出版社，2021:1180.