无线串口
三个问题: 1 为什么要用?
2 怎么用?
3 什么叫透明串口?
1 为什么要用?
一般的调试程序,比如我们的xs128编程,可以使用bdm来查看寄存器,内存的内容来查看我们的程序是否运行正确,他提供了单步运行,断点设置等,这些工具的目的就是在写程序碰到问题时,用这些工具能方便,有效的排除bug。当车静止的时候我们可以用这些工具做些工作,当我们的车跑起来的时候,再用bdm来调试车的程序的运行状况,难度就大了。可是我们必须要知道车运行起来的各种参数,比如速度,图像,转角,传感器状态。
只有这样,我们才能真的控制车,只有你熟悉它,你才能控制它。
这就是我们要用无线串口的原因,看车运行的实时的状态数据。
2 怎么用?
我们既然要看车的实时状态,那么必须要保证速度。必须要保证车输出实时数据的时候不影响它的处理环节,否则的话,车跑的不连贯。表现诡异。
关于速度,有的人说了,我每个控制周期,才发一两个数据,那么速度不用谈。当你发的数据多的时候怎么办?比如光电的传感器8个,控制周期2ms,,每隔2ms我就要输出8个传感器的状态,来查看路况,同时还有速度,还有转角,这个时候怎么办?我的车在传输的时候会受影响吗?答案是肯定会,因为你的串口速度慢,你的大部分时间都用来传输数据,而不是控制车跑。所以你的车跑的就诡异了。跑不起来。。。我们分析它的原因。
一般无线串口串口是“子母”收发两个模块,小车安装发模块,电脑上用收模块,让车边跑边传图像到电脑上,想法很好,效果很差。目前一般的无线串口速度最快76.8k/s ,这个速度看实时数据,太慢!!我们分析一下就清楚了,
首先重量 无线串口+天线给车带来很大的负重。
其次电源 无线串口的电源你需要转换3.3或者6-8v的,5v的很少。
重点是速度 而速度是致命的伤害,我们分析下,
车根本跑不起来,跑的很滞后!怎么办?有人想到了b方案。目前的无线串口76.8k/s这个速度还是极限速度。我们稳定的跑,那么76.8k/s ,在串口上每次要发送一个字节。这个时候他的速度将为为76.8/8=9.6k/s,如果我们是摄像头那么我们想每场传数据。要每隔20ms 传送数据。因为 1s= 50*20ms ,
那么速度再细分9.6k/50= 0.192k的数据
也就是说我们每场什么事情都不干,只能发送0.192k的数据!
0.192k是什么概念?
如果每场采集30行,每行30个点那么数据就是0.9k
就算你的速度快,就算你每次发送一位就是数据,你的速度无非就最1.6k的数据,什么概念 30行 50列。这个速度根本达不到实时显示的要求,如果无线速度上不去,你的开始就意味着失败。
面对这个问题,我们必须提高无线串口的速度
面对这个问题,我们必须提高无线串口的速度
如果它能做到下面2点是不是很爽?这就是透明串口
1 使用方便,支持串口协议,速度快 能到1m/s的波特率,我们的电脑一般都不支持1m/s的串口波特率。
2 数据能保存,分析,能结合matlb等分析路况,做路径规划
要想做到这2点,必须要改变传统无线串口的概念。看下图
我们采用sd卡,用透明串口直接和小板通过4根线(电源5v,地,收,发)和小板直接相连。我们用薄码开关来选择波特率的速度9600 19200 57600 1m 四个档位。最高1m/s 普通用户已经足够用了,我们就能够实时记录车的状态,将sd卡中的数据结合matlab实时分析我们车速度状态,路径状态,然后分析策略,控制速度平滑过渡,转角平滑,实现s弯直冲,等等。这些都是传统的无线串口无法比拟的。
3为什么叫透明 串口?
没有天线,真正达到无线
透明串口 ,是助赢电子(http://shop57663993.taobao.com/)推出的智能车调试系列之一。此调试模块要解决串口使用不方便,速度慢,无法存储的的问题。
我们的目标是让用户使用起来就像你的串口没有一样。你的车装上这个调试模块就像没有装一样。重量小,协议不变,你的程序不变,达到使用上的透明,
透明串口的数据存储,我们采用sd卡作为存储介质,sd卡拔下插入电脑后,里面的文件能被电脑识别读取。这里面的支持了fat文件系统,这个协议我们封装到透明串口中,用户无需了解,用户只需要发送数据就可以了。存储这环节对用户来说是透明的。
车跑了几圈后,把sd卡中的文件考入电脑,通过matlab进行分析,你的小车跑的状态一览无余。。。
如下图所示
调试起来是否很方便。。!!!!
公欲善其事,必先利其器!!
要取得好成绩,除了要有执着钻研的精神,还要懂得使用智慧,吸收前人的宝贵经验。为此助赢电子特别组织技术人员,对过去4届智能车的全国特等奖和部分全国一等奖进行了仔细的分析,重点研究了这些队伍是如何控制智能车,如何调试智能车!下面几个方面详细介绍。
首先介绍一下各特等奖队伍除了车子速度快,还有什么直观的特点,有什么共同的特点。
下面是分析报告:
车队名称 | 学校名车 | 成绩 | 特点 |
小白 | 上海大学 | 特等奖 | Sd卡图像存储技术使用了2年了 |
清华大学三角洲光电队 | 清华大学 | 特等奖 | 通过串口调试,可以将智能车行驶过程中的数据传送到电脑,然后进行分析是一种高效的调试手段。报告中P13 |
钱江 2号 | 杭电 | 特等奖 | SD 卡模块接口 第四届报告第四届报告p4 |
杭电报告截图p4
清华报告截图p4
使用串口调试,进行数据分析。
上大小白
SD 卡实时存储系统是我们去年率先提出和使用的辅助调试手段,极大地提高了调试效率,今年我们继续延用并对 SD 卡存储的速度和稳定性做了改进。去年我们使用的 MC9S12DG128 ,在设计之初主要考虑到 SD 卡为 3.3V 系统,而单片机为 5V 系统,之间需要逻辑电平转换,为此我们在设计 SD 卡电路 时在单片机输入端加了三极管放大。今年我们使用的 MC9S12XS128 可以支持 3.135V 到 5.5V 的宽电压供电,我们使用 3.3V 供电就可以实现与 SD 卡接口的直连,这样可以提高读写 SD 卡的稳定性。
最早使用Sd卡存储的学校。其它院校,使用上述两个工具的也很多。
从上可以看出,想要车跑的好,硬件是基础,调试更是如虎添翼,尤其是离线数据存储配合matlab分析!让你拨开云雾看重天!
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