【導讀】車載導航是利用車載GPS（全球定位系統）配合電子地圖來進行的，它能方便且準確地告訴駕駛者去往目的地的最短或者最快路徑，是駕駛員的好幫手。本文介紹的是研制一個輪式小車慣性導航系統，能夠通過wifi實現PC終端和手持終端控制輪式小車行動以及小車所采集數據的傳輸。
而本文介紹的是研制一個輪式小車慣性導航系統，能夠通過wifi實現PC終端和手持終端控制輪式小車行動以及小車所采集數據的傳輸。搭建如下圖1所示的系統，TI公司的浮點DSPTMS320F28335芯片作為主數字信號處理器，采集各MEMS慣性傳感器的信號并處理，處理結果通過WIFI將數據輸送到PC終端;PC終端負責顯示定位結果和地圖顯示，并向小車驅動系統發送控制命令，同時接收驅動系統反饋的里程計信息。
圖1 總體架構
電路原理
電源電路設計
圖2 DSP電源設計
在電源設計中，考慮到TPS767D318芯片可以產生復位信號，所以在核心板上并沒有再另外為DSP設計復位電路。
JTAG下載口電路設計
圖3 JTAG電路設計
圖3為JTAG電路，按照仿真器的通信引腳選擇14腳的仿真接口，同時要注意EMU0和EMUl信號必須通過上拉電阻連接至電源，其中上拉電阻為10kΩ。小車驅動板設計
圖4 驅動模塊電路設計
在本裝置中，我們采用BTS7960作為直流電機驅動芯片。BTS7960是集成的大電流半橋驅動，其內部包含了一片NMOS、一片PMOS和一片半橋門集驅動，在IOUT = 9 A，VS= 13.5V，Tj = 25 °C 時，其內阻抗為17mΩ。裝置采用了兩個直流大電機，如圖4所示為驅動單個電機前后轉向的電路圖。
圖5 TLP521隔離電路
在電機驅動這里，需要注意一個細節，就是電機在轉動過程中有可能會產生反向的電動勢，使電流一瞬間過大，導致單片機復位甚至有可能燒壞芯片。因此在設計過程中，可以考慮在單片機PWM輸入到電機驅動接口的地方添加光耦器件隔離或者二極管。如圖5所示，驅動板選擇了tlp521-4這種光耦器件設計隔離電路，減小電壓的干擾，減化電路的設計，同時也把四路PWM的I/O電平從3.3上拉到5V。編者結語
本文所設計的輪式小車室內慣性導航裝置，分析了該軟件設計的各個模塊的具體實現方法。經實驗結果表明，該設計能夠實時監測到移動機器人的位置信息，并對其能實現有效控制。同時其低成本、高精度、易操作的特點將進一步應用于例如巡邏機器人、救援機器人等專業領域，必將吸引國內外眾多的投資商對其投資并進行更進一步的研發與應用，使其有著十分廣大的創新創業前景、應用前景和市場前景。
