哈工大-制造系統(tǒng)自動化- 作業(yè)一_自動導(dǎo)引式物料搬運小車系統(tǒng)設(shè)計(完美高分版)

1、目 錄第一部分 設(shè)計任務(wù)書3一、自動導(dǎo)引搬運小車功能示意圖.3二、基本要求與參數(shù).3三、工作量.3四、設(shè)計內(nèi)容及說明.3第二部分 設(shè)計說明書4一、小車輪系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析.4二、自動導(dǎo)引方案的設(shè)計及傳感器的選擇與分析.6三、小車驅(qū)動及運動控制方案的設(shè)計與分析8四、控制流程的設(shè)計以及控制程序的編寫8參考文獻(xiàn)11作業(yè)一 自動導(dǎo)引式物料搬運小車系統(tǒng)設(shè)計第一部分 設(shè)計任務(wù)書5000一、自動導(dǎo)引搬運小車功能示意圖5000自動導(dǎo)引搬運小車結(jié)構(gòu)示意圖 小車運行線路示意圖二、基本要求與參數(shù)本作業(yè)要求完成一種自動導(dǎo)引式物料搬運小車系統(tǒng)設(shè)計。小車主要實現(xiàn)的功能是自動尋跡并且完成物料的搬運。如上圖所示，小車首先在A

2、區(qū)裝載物料，然后開始沿著指定軌跡（黑色導(dǎo)引線）自動運行，導(dǎo)引線寬為20mm，小車上要求裝有相應(yīng)的傳感器用來完成尋跡和小車運行軌跡調(diào)節(jié)，保證小車始終沿著指定軌跡運行不偏離。運行到C區(qū)以后停止，卸貨后沿原路徑返回A區(qū)再次裝載物料，如此往復(fù)。A、C區(qū)各有一條與導(dǎo)引線垂直的黑色邊界線，線寬為20mm，要求小車在A、C區(qū)停止時，不能超出邊界線限定范圍。（小車由蓄電池供電）相關(guān)設(shè)計參數(shù)：（1）小車運動方式：全自動導(dǎo)引式。（2）小車載重能力:15Kg，自重不超過15Kg。（3）小車運動距離：5000mm。（4）小車運行速度：不小于0.5m/s。三、工作量（1）小車輪系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析；（2）自動導(dǎo)引方案的設(shè)

3、計及傳感器的選擇與分析； （3）小車驅(qū)動及運動控制方案的設(shè)計與分析； （4）控制流程的設(shè)計以及控制程序的編寫；（5）設(shè)計說明書一份。四、設(shè)計內(nèi)容及說明（1）根據(jù)要求選擇合適的傳感器，設(shè)計搬運小車的自動導(dǎo)引系統(tǒng)，并進行可行性分析，保證小車能夠沿著給定的路徑運動。（2）確定小車的輪系結(jié)構(gòu)，如主動輪與從動輪的個數(shù)以及轉(zhuǎn)向方式。設(shè)計小車的驅(qū)動方案，確定電機的個數(shù)與類型，計算小車載重、行駛速度等技術(shù)指標(biāo)，并分析論證輪系結(jié)構(gòu)與驅(qū)動方案的合理性，滿足設(shè)計要求。（3）小車控制系統(tǒng)設(shè)計，包括確定控制方案、控制核心器件的選擇、自動導(dǎo)引功能的實現(xiàn)原理、繪制控制流程框圖、編制控制程序。第二部分 設(shè)計說明書一、小車輪系

4、結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析； 1、常用自動導(dǎo)引小車機械結(jié)構(gòu)分析AGV的輪系結(jié)構(gòu)是整個機械部分的核心，也是整個AGV非常關(guān)鍵的部分。輪系結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性不但會影響小車的循跡精度，而且還決定了小車的最小轉(zhuǎn)彎半徑、最大運行速度等重要指標(biāo)。因此在小車輪系結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，我先對目前市場上常見的幾款同類小車的輪系結(jié)構(gòu)進行了分析和比較，取長補短，設(shè)計出一款適合本系統(tǒng)的輪系結(jié)構(gòu)。輪系結(jié)構(gòu)一般由驅(qū)動輪、從動輪和轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成，目前市場上常見的同類AGV的輪系結(jié)構(gòu)按照不同的性能要求主要有三種：三輪結(jié)構(gòu)、四輪結(jié)構(gòu)和六輪結(jié)構(gòu)等，其中三輪結(jié)構(gòu)一般采用前輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動，而四輪和六輪一般采用雙輪驅(qū)動、差速轉(zhuǎn)向或獨立轉(zhuǎn)向方式。 (1)三輪結(jié)

5、構(gòu)三輪結(jié)構(gòu)常采用前輪驅(qū)動與轉(zhuǎn)向輪合成為一個組合輪、后輪為兩個支撐定向輪的方式，其機械結(jié)構(gòu)視覺圖如圖所示。三輪結(jié)構(gòu)是一款非常靈活的輪系結(jié)構(gòu)，載荷行走為拖動型，常用于路面比較差的環(huán)境。它的機械構(gòu)造和控制非常簡單，成本低，但是它的缺點也較為明顯：首先由于兩個從動輪無法定向，一般將導(dǎo)向傳感器裝在車體后邊，因此三輪結(jié)構(gòu)主要用于前進方向行走；其次這種輪系結(jié)構(gòu)是3個輪子支撐車體，所以載重時應(yīng)把貨物放在車體中心或后輪附件的位置，這樣才能更好的保證車體平衡性；尤為值得注意的是在行走過程時，當(dāng)車體運動過快時，在轉(zhuǎn)彎時由于離心力的作用，很容易使重心移向轉(zhuǎn)向輪的兩側(cè)，而使車體發(fā)生側(cè)翻，因此這種結(jié)構(gòu)更適合于低速的場合。

6、(2)四輪結(jié)構(gòu)四輪結(jié)構(gòu)是目前最為常見的一種AGV輪系結(jié)構(gòu)之一，它一般采用轉(zhuǎn)向輪為主動輪式和轉(zhuǎn)向輪為從動輪，定向輪為主動輪式兩種方式。轉(zhuǎn)向輪為從動輪，定向輪為驅(qū)動輪式。這種方式是目前最常見的一種四輪結(jié)構(gòu)，其機械結(jié)構(gòu)視覺圖如圖所示。這種車型結(jié)構(gòu)前面兩個萬向輪為轉(zhuǎn)向輪，使用步進電機來精確控制轉(zhuǎn)向角度，可以用連桿或同步帶來做轉(zhuǎn)向傳動；后端兩個定向輪為驅(qū)動輪，可以用一個電機通過安裝差速器驅(qū)動兩個輪子，也可以用兩個電機分別驅(qū)動，這樣可以避免出現(xiàn)一個主動輪懸空空轉(zhuǎn)導(dǎo)致驅(qū)動力下降的問題，而且還可以省去安裝差速器。因為驅(qū)動輪在小車后端，所以前輪的轉(zhuǎn)動角度就不能太大，但是如果轉(zhuǎn)動精度要求不高，則可以采用連桿傳動機

7、構(gòu)。這種四輪結(jié)構(gòu)雖然控制簡單，而且機械結(jié)構(gòu)也不是很復(fù)雜，但是它只適合與單向行駛，而且由于驅(qū)動輪在后端，所以最小轉(zhuǎn)彎半徑較大。轉(zhuǎn)向輪為驅(qū)動輪式。在這種結(jié)構(gòu)中，前面兩個為用直流步進電機控制轉(zhuǎn)向角度的轉(zhuǎn)向輪，同時在每個轉(zhuǎn)向輪上安裝一個驅(qū)動電機以驅(qū)動輪子，后面兩個輪子為從動輪。為了保證兩個轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度的一致，可以使用和汽車結(jié)構(gòu)類似的連桿傳動方式，如果要求轉(zhuǎn)彎半徑較小，也可采用圖中所示的同步帶傳動方式。因為這種結(jié)構(gòu)中從動輪部分機械結(jié)構(gòu)較簡單，因此可以方便的安裝減震系統(tǒng)，而且在小車轉(zhuǎn)彎時，為了使從動輪的內(nèi)外側(cè)輪子產(chǎn)生速度差，兩個從動輪必須獨立轉(zhuǎn)動而不可以使用同軸聯(lián)接。這種結(jié)構(gòu)在驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制上都非常靈活

8、和簡單，而且能滿足較小的轉(zhuǎn)彎半徑，但是正如上面所述，由于它的輪系結(jié)構(gòu)需要增加很多機械部件的支持，否則會造成致命的缺陷，這樣就增加了機械部分的復(fù)雜性，從而也增加了小車的自重和成本。2、自動導(dǎo)引小車輪系結(jié)構(gòu)的機械設(shè)計在確定本設(shè)計AGV的輪系結(jié)構(gòu)前，必須確定小車是單向行駛還是雙向行駛，因為這將直接關(guān)系到小車輪系結(jié)構(gòu)的選擇。鑒于本設(shè)計小車要求雙向行駛，我們選定了六輪結(jié)構(gòu)，中間兩輪驅(qū)動，其它為萬向輪型的輪系結(jié)構(gòu)，其機械視覺圖如圖所示。從圖中可以看出，這款小車的輪系結(jié)構(gòu)和上面提到的幾種結(jié)構(gòu)有很大的區(qū)別。首先它采用了六輪的底盤，中間兩個定向輪為驅(qū)動輪，前后四個萬向輪為從動輪。當(dāng)電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，小車可以前進

9、或后退；通過內(nèi)外側(cè)兩個驅(qū)動輪的速度差實現(xiàn)小車轉(zhuǎn)彎；而當(dāng)一個電機正轉(zhuǎn)，一個電機反轉(zhuǎn)時可以實現(xiàn)小車原地轉(zhuǎn)彎。這種輪系結(jié)構(gòu)不但控制簡單，而且機械結(jié)構(gòu)也沒有上述輪系結(jié)構(gòu)那么復(fù)雜，同時它不需要很多的機械部件的支持，這樣不但節(jié)省了成本，也減少了控制難度。但是這種六輪結(jié)構(gòu)有一個缺點,當(dāng)小車行駛到不平的路面時，主動輪很容易被兩側(cè)的從動輪抬離地面，而使驅(qū)動輪不能驅(qū)動小車行駛，因此需要在從動輪上安裝減振彈簧等機械部件，使得六個輪子能與地面充分接觸，保持和地面的摩擦力。3、自導(dǎo)引小車的性能要求首先選擇合適的驅(qū)動電機，因為電機的性能參數(shù)直接決定著整輛小車的運動速度和驅(qū)動力。在選型過程中，主要考慮電機的額定電壓和額定功

10、率這兩個參數(shù)。電機的輸出功率和小車的重量之間存在以下關(guān)系：,式中P為電機功率，為摩擦系數(shù)，m為小車重量，g為重力加速度（9.8m/s2），v為小車的最大速度。按照小車的最大重量（承重加自重）為30kg，摩擦系數(shù)按照0.15，最大行駛速度為0.5m/s計算，電機總的最大輸出功率為22.05W，因為小車使用了兩個驅(qū)動電機，因此每個電機的額定功率必須要大于11W。考慮到為了便于其它控制電路的取電，電機的額定電壓取24V，這樣兩個12V10Ah的蓄電池串聯(lián)即可作為整個系統(tǒng)的電源。在滿足上面要求的條件下，為了節(jié)省成本，我們采用一款額定電壓為24V，功率為15W，轉(zhuǎn)速為128圈每分鐘的直流減速電機。在確定

11、了電機型號和小車的行駛速度后，小車輪子的直徑也可以確定，小車驅(qū)動輪的直徑和電機轉(zhuǎn)速之間的公式如下：,式中v為小車的最大行駛速度，n為電機每分鐘的最大轉(zhuǎn)速，d為驅(qū)動輪的直徑，而我們選定的電機的最大轉(zhuǎn)速是128r/m，v為0.5m/s，因此可以得到驅(qū)動輪直徑d約為0.075m。根據(jù)小車的設(shè)計要求得出小車機械指標(biāo)表：小車各項機械技術(shù)指標(biāo)小車控制方式自動/手動最大行駛速度1m/s導(dǎo)航方式紅外循跡輪系結(jié)構(gòu)六輪結(jié)構(gòu)車輪直徑75mm驅(qū)動方式雙輪差速驅(qū)動工作時間連續(xù)接受負(fù)載方式可選自動/手動電池組天能24V/10Ah（免維修）負(fù)載能力最大15kg蔽障方式超聲波自重15kg卸貨方式自動卸貨行駛方向雙向（前、后）

12、二、自動導(dǎo)引方案的設(shè)計及傳感器的選擇與分析1、常見的AGV特點及其設(shè)計方案的分析電磁感應(yīng)引導(dǎo)式AGV電磁感應(yīng)式引導(dǎo)是最早成功應(yīng)用于無軌AGV的導(dǎo)引方法，也是目前無軌AGV主要采用的導(dǎo)引方式。該方式需要在預(yù)先設(shè)定的行駛路徑上埋設(shè)專門的電纜線，當(dāng)高頻電流流經(jīng)導(dǎo)線時，導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場，此時安裝在AGV車體兩端的電磁傳感器通過電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生感應(yīng)信號。由于根據(jù)傳感器偏離軌跡的遠(yuǎn)近程度可產(chǎn)生強度不同的電磁信號，因此系統(tǒng)可以通過采樣傳感器的電磁信號，從而軟件調(diào)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)，實現(xiàn)引導(dǎo)。該方法可靠性高，經(jīng)濟實用，主要問題是：AGV的行駛路徑改變非常困難，而且埋線對地面要求較高，一旦電纜出現(xiàn)問題，維護非常困難。

13、同時，該方式實現(xiàn)的成本也很高。激光引導(dǎo)式AGV這種方法是在AGV上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器，在運行路徑沿途的特定位置處安裝高反光性的反射鏡面，AGV在運行途中，不斷用激光掃描器發(fā)射的激光束照射這些鏡面，利用入射光束與反射光束提供的夾角信息、入射光束與反射光束的時間差信息等，根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算出AGV當(dāng)前的位置以及運動的方向，通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進行對比來校正方位，從而實現(xiàn)導(dǎo)引。這種導(dǎo)引方式的特點是當(dāng)提供了足夠多反射鏡面和寬闊的掃描空間后，AGV導(dǎo)引與定位精度十分高，且提供了任意路徑行走和規(guī)劃的可能性。但是該方式成本昂貴，傳感器電路、反射裝置的安裝都十分復(fù)雜，且算法也很復(fù)雜。視覺引導(dǎo)式AGV視覺引

14、導(dǎo)方式是一種正在快速發(fā)展和成熟的AGV導(dǎo)引方式，這種方法在AGV上裝備CCD攝像機和傳感器，在AGV運行線路上建立色標(biāo)，在主控芯片中存儲有AGV欲行駛路徑周圍環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)庫。在AGV行駛過程中，攝像機動態(tài)的獲取車輛周圍環(huán)境圖像信息，利用圖像處理技術(shù)進行特征識別，并與圖像數(shù)據(jù)庫進行比較，從而確定當(dāng)前位置，并對下一步行駛做出決策。這種AGV由于不要求人為設(shè)置任何物理路徑，因此具有最佳的引導(dǎo)柔性，適應(yīng)性非常強。但是該方法對照明和色標(biāo)清潔度有一定要求，而且這類AGV造價非常昂貴，同時由于CCD傳感器開發(fā)非常困難，算法復(fù)雜度高，一般的8位，16位MCU都無法進行開發(fā)。由此可見，目前市場上存在的幾款A(yù)G

15、V雖然各有特點，但是由于他們造價高昂、維護困難、柔性較低、工藝復(fù)雜，導(dǎo)致它們不能在國內(nèi)企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。對于本次設(shè)計的小車，這里采用紅外導(dǎo)引的方式，應(yīng)用紅外模塊完成小車的循跡。該模塊主要由一對紅外收發(fā)傳感器組成。紅外信號在碰到深色（如黑色）的物體時將被大部分吸收，而碰到淺色（如白色）的物體時將被大部分反射，利用這一特點，將小車行駛地面設(shè)置成淺色調(diào)，而軌跡設(shè)置成深色調(diào)。紅外發(fā)射傳感器發(fā)射的紅外信號在深色軌跡上產(chǎn)生微弱的反射信號，而在淺色地面上產(chǎn)生很強的反射信號；紅外接收傳感器根據(jù)接收到的反射信號強度的不同，產(chǎn)生不同的輸出電壓；主控芯片采樣該電壓值，從而調(diào)節(jié)小車左右電機的速度差，使小車能夠沿著

16、軌跡行駛。2、控制硬件及傳感器的選擇 硬件部分主要由主控板，超聲波模塊，紅外模塊，重力加速度模塊，測速模塊，電機驅(qū)動模塊，電量檢測模塊，指示燈模塊等部分組成。硬件部分的每個模塊都和機械部件有緊密的聯(lián)系，它們必須結(jié)合機械部件進行設(shè)計和調(diào)試。以下簡要介紹硬件部分各個模塊的功能。主控板主控板主要是由8位嵌入式MCU MC68HC908MR32構(gòu)成的最小系統(tǒng)。該芯片具有功耗低，功能多，體積小等優(yōu)勢，主要用于汽車電子，工業(yè)控制等領(lǐng)域，比較適合開發(fā)帶有電機驅(qū)動的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。主控板上還留出和其它功能模塊的接口，便于系統(tǒng)的改進。超聲波模塊超聲波模塊是用來檢測小車行駛途中是否有障礙物，該模塊主要由一對超聲波

17、收發(fā)傳感器和控制芯片MC68HC908QT4組成。當(dāng)超聲波發(fā)射傳感器發(fā)射的聲波在傳播途中碰到障礙物時會發(fā)生反射，而被反射的聲波信號將被超聲波接收傳感器接收，同時控制芯片利用聲波發(fā)射和接收的時間差來計算障礙物與小車的距離，從而決定小車的運行狀況。該模塊保證小車在行駛途中避免和障礙物碰撞影響小車的正常行駛。紅外模塊上面已提及，這里不再贅述。重力加速度模塊重力加速度模塊利用重力加速度芯片MMA1260D來檢測小車行駛途中是否碰到太過陡峭的坡度。因為如果坡度過大不但會使小車上的貨物掉落，而且如果貨物過重，會使得爬坡能力下降，這樣就會無法正常行駛。測速模塊測速模塊是由一個光電編碼盤和一對紅外對管組成，碼

18、盤固定在電機轉(zhuǎn)動軸上，而其邊緣位于對管中間。當(dāng)碼盤旋轉(zhuǎn)時，紅外接收傳感器輸出一定頻率的方波，而根據(jù)碼盤旋轉(zhuǎn)一周輸出方波所需要的時間，即可得到電機轉(zhuǎn)速。該模塊主要完成對驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的檢測，這樣就能保證兩個驅(qū)動輪能夠達(dá)到完全的同速行駛，使小車在直道上盡量保持直線行駛，而且在設(shè)計前期也需要通過該模塊來測試電機的最大轉(zhuǎn)速，從而確定系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。電機驅(qū)動模塊電機驅(qū)動模塊主要是用來驅(qū)動兩個定向輪上的直流減速電機和載物臺上的渦輪減速電機，該模塊主要由電機驅(qū)動芯片L298、電流檢測電路和主控芯片保護電路組成。電量測試模塊電量檢測模塊主要是用來檢測蓄電池是否需要充電，該模塊利用簡單的電壓檢測法來測試電量。由于蓄電

19、池提供的工作電壓為24v，因此在主控芯片MR32進行A/D采樣之前，需要先經(jīng)過分壓電阻分壓。采樣到的AD值通過內(nèi)部換算與電壓閥值比較，從而得到蓄電池電量狀態(tài)。當(dāng)蓄電池電量不足時，提醒用戶立即給蓄電池充電。指示燈模塊指示燈模塊主要用來指示小車各個功能模塊的運行狀況，同時還指示各個硬件電路的運行狀況。三、小車驅(qū)動及運動控制方案的設(shè)計與分析1、驅(qū)動方案設(shè)計驅(qū)動部件是機械部分的核心部分，它主要完成小車的行走，導(dǎo)向等任務(wù)。本設(shè)計中的小車使用的是六輪二驅(qū)，即中間兩個為電機驅(qū)動的定向輪，前后四個萬向輪。載物臺是由十多根矩形空心鋼管組成，將這些鐵棍間隔的固定在鏈條上，然后通過一個渦輪減速電機驅(qū)動齒輪來帶動它們

20、平動，這樣就可以將貨物自動的卸載。2、運動控制方案設(shè)計經(jīng)過綜合分析，16位單片機并不適合用戶需求，設(shè)計中使用到的I/O引腳數(shù)目不多于30個，如選用將會造成大量引腳閑置；設(shè)計中芯片片內(nèi)Flash的要求為不超過20K，易造成資源的浪費； 16位單片機中有很多功能模塊在本設(shè)計中用不到。所以選用MC68HC908MR32 MCU(簡稱MR32)作為本設(shè)計的主控芯片。該款芯片的I/O引腳、片內(nèi)Flash和功能模塊全部符合設(shè)計要求，而且本設(shè)計中所需驅(qū)動的電機達(dá)四個之多，此芯片正好符合。設(shè)計中要選擇的另一款芯片是電機驅(qū)動芯片。因為電機驅(qū)動電流較大，因而不能簡單地利用芯片引腳進行驅(qū)動，必須用專門的驅(qū)動芯片來驅(qū)

21、動。經(jīng)過對電機特性的分析決定采用L298芯片來實現(xiàn)電機驅(qū)動，它的驅(qū)動電壓最高可達(dá)46V，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A。四、控制流程的設(shè)計以及控制程序的編寫 1、控制流程小車啟動前，首先進行電量檢測模塊的測試。為了測試該模塊工作情況，這里將電量狀態(tài)值置為充電狀態(tài)，同時將狀態(tài)值寫入MR32的FLASH存儲器0x8000處。當(dāng)小車上電后獲取蓄電池電量狀態(tài)為充電狀態(tài)，同時蓄電池電量采樣值小于充電滿標(biāo)志電壓時，指示燈提示用戶需要對蓄電池充電，同時小車停止啟動；如果蓄電池電量采樣值大于充電滿標(biāo)志電壓時，指示燈標(biāo)識小車正常啟動，同時寫FLASH存儲器0x8000處為工作狀態(tài)。在完成電量檢測以后，

22、如果小車可以正常啟動，系統(tǒng)將等待按鍵輸入，同時對按鍵值進行A/D采樣，以確定小車初始行駛方向。在按鍵輸入完成，小車指示燈顯示小車的行駛方向，同時啟動定時器，小車各個功能模塊開始工作，小車開始加速啟動。為了避免小車在探測到障礙物減速時偏離軌道，將循跡子程序和對超聲波測障模塊的AD采樣子程序都放在定時器溢出中斷子程序中運行。測試結(jié)果表明這樣的程序設(shè)計使得小車在碰到障礙物減速到停止時，能夠平穩(wěn)的停在軌跡上。2、軟件設(shè)計小車軟件設(shè)計目的是：通過主控芯片對超聲波模塊、紅外模塊和重力加速度等功能模塊的信號采樣處理，配合對電機驅(qū)動模塊的編程實現(xiàn)小車自動避障循跡，并將各模塊的編程以函數(shù)形式合理封裝，供二次開發(fā)

23、的用戶調(diào)用。（1）軟件功能概述AGV的軟件設(shè)計要實現(xiàn)兩個基本功能：一是實現(xiàn)在線編程，可將用戶自己的應(yīng)用程序在線寫入到MR32片內(nèi)FLASH存儲區(qū)的用戶程序空間，支持用戶的二次開發(fā)。這部分是由MR32用戶監(jiān)控程序完成；二是實現(xiàn)小車的自動避障循跡，通過主控芯片MR32對超聲波模塊、紅外模塊和重力加速度等功能模塊的信號采樣，并根據(jù)這些信號選擇電機驅(qū)動方案。（2）軟件開發(fā)環(huán)境軟件設(shè)計采用Motorola匯編和ImageCraft C共同編寫系統(tǒng)的軟件部分，與硬件有關(guān)的部分如初始化堆棧指針還是必須用匯編編寫，另外，時序要求嚴(yán)格的場合也采用了匯編編寫；而與硬件無關(guān)的通用程序采用C語言進行編寫。（3）MC6

24、8HC908MR32用戶監(jiān)控程序監(jiān)控程序是為了實現(xiàn)用戶程序的在線寫入，同時對應(yīng)用系統(tǒng)硬件及底層軟件進行調(diào)試而設(shè)計的一段短小精干的小程序，它是用專門的寫入設(shè)備（寫入器）固化到主控芯片的FLASH中。由于監(jiān)控程序的存在使得用戶可以方便的向硬件平臺主控芯片中下載編譯好的用戶程序代碼，這樣就不用像傳統(tǒng)的芯片下載程序方式那樣，每次向芯片中下載程序時都要把芯片從硬件板上拔下來，下載完成后再插回去，這點對于本系統(tǒng)尤為重要，因為主控芯片MR32是貼片封裝，難以進行插拔操作。監(jiān)控程序一方面不能太小，否則功能很有限，會給應(yīng)用程序的開發(fā)調(diào)試帶來麻煩；另一方面，也不能太大，否則會主次不分，占用過多的FLASH存儲空間

25、，因為在監(jiān)控環(huán)境下，被監(jiān)控程序占用的空間是不能再被開發(fā)者要調(diào)試的用戶程序占用的。監(jiān)控程序最重要的功能是通過串行口將程序下載到單片機的存儲器中，因此，程序下載是監(jiān)控程序必須實現(xiàn)的；而程序的調(diào)試功能可以通過在程序運行時，在欲調(diào)試處設(shè)斷點，并將斷點處的有關(guān)寄存器值、變量值通過串行口發(fā)出。根據(jù)以上這一思想，本系統(tǒng)主控芯片MR32的用戶監(jiān)控程序只實現(xiàn)了最基本的程序下載功能，從而取代了條件苛刻的監(jiān)控模式程序下載方式，這樣在功能上也滿足了系統(tǒng)開發(fā)要求。（4）PWM模塊子程序本系統(tǒng)采用主控芯片MR32輸出高頻率脈寬調(diào)制波（PWM）來驅(qū)動電機，但是PWM只是控制信號，其驅(qū)動能力非常小，因此需要專門的電機驅(qū)動芯片來驅(qū)動電機。這里選用的電機驅(qū)動芯片是ST半導(dǎo)