MSP430主控 Energia编译（似Arduino） TI坡道行驶小车（2）思路架构与硬件选择

         软件安装完毕后，我们就可以把MSP430/432接上电脑，上传一些简单的示例程序（如点灯） 看有没有问题，如果没有问题的话，就可以开始项目制作了。

        为了完成本次项目的要求，我使用的是 MSP430F5529 LaunchPad 实验板作为小车的核心控制板（具体介绍可自行搜索，其他同类型的也可以），它可以利用集成的全速 USB 2.0 来开发低功耗、与 PC 连接的应用程序，刚好可以完成需求。车身选择的是常见的铝合金车板，配合直流减速电机使速度降下来，作为小车的驱动；同时选用橡胶轮胎增大摩擦力，让爬坡更稳定。选择三路红外循迹模块进行 1cmX1cm 的黑白交替方格巡线，走过一米长的路径。最后配合一个简单的蜂鸣器来达到停车鸣笛的效果。同时在车身上配备了一个 LCD 的液晶显示模块，可以实时显示车速和运行时间，方便测速和定时。为了使小车以低速、稳定的情况运动，在控制小车时还采用了 PWM 输出来控制小车速度，采用 PID 算法稳定小车速度，使之能随着坡道角度增大时还能稳定小车的速度。

        各模块关系如上图所示。有了思路以后就可以分模块的选择我们所需要的器件，然后将其组合起来，搭配软件控制，实现功能。

（1）控制器模块：MSP430F5529LP

       选这个模块的理由很多，用起来也很好用，有四十个IO口，可以说是完全够用了，不过其他的也可以，没有太大的影响。

 

（2）驱动模块：L298N驱动模块+带编码盘的直流减速电机2个+舵机

        为了能让小车运动起来，必须给小车配以电机和相应的驱动模块。对于电机的选型，我选择了带编码盘的直流减速电机，使速度降下来的同时还能测速，方便PID控制。驱动模块选择了较为常见的L298N。采用的方式为两个后轮驱动，前轮舵机转向。（为了方便直接买了如图的电机加车架组合，也可分开购买）

 

（3）循迹模块：三路红外循迹模块

       循迹模块我选择的是常见的三路集成式红外探头，它具有集成度高、工作性能可靠的优点。为了实现要求，三路就已经足够了。当然其他循迹模块也可以，能实现循迹功能就行。

 

（4）显示模块：LCD1602A显示

       对运动的小车，为了能有效记录运动时间以及实时速度，我还为电动小车添加了显示模块。本来应该选择较好的OLED显示，但由于Energia内部的库太少了，导致使用OLED时所需要调用的库暂时没有（或者是我还没找到），所以只能选择稍差一点的LCD显示，这也是本项目中一个比较无奈的点。

 

（5）电源模块：可降压的多路电源模块

       小车的主要电源是 12V 三节电池，考虑到不同模块所需要的电压不同以及 对接线端口的要求，采用一个多路电源模块，将 12V 总电压降为 5V 和 3.3V 对各模块进行供电，从而实现电源模块的设定。（尽量不要选图中这个，我用了这个后发现虽然它有很多个5V的接口，但是当把两个电机接上后，如果再接上5V的舵机，供电就会变得极不稳定，影响正常工作，不知道是不是电流过大的原因）

 

（7）报警模块：普通蜂鸣器

       为了实现小车报警停车的功能，还应该选择小车的报警装置，我选择普通的无源蜂鸣器作为小车的报警模块即可实现设计要求，通过程序控制，使小车在停车时发出警报。

 

（8）供电模块：三节12V电池组

 

        将以上各组成模块准备好之后，先利用单片机独立对各部分进行功能测试，没有问题后，准备好若干杜邦线，就可以进行硬件的组装过程了。接线等详情见下篇。