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【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设...

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alan 发布时间:2014-4-8 23:33

我们首先连了解下,STM32F429的基本功能与硬件架构。

粗略翻译了下STM32F429的数据手册。芯片功能介绍如下

•内核: ARM的32位Cortex ™ -M4处理器与FPU ,
自适应实时加速存储器 (ART加速器™ )允许0等待状Flash存储操作,
频率高达180 MHz的, MPU , 225 DMIPS/1.25 DMIPS / MHz的( Dhrystone的2.1 ,和DSP指令

•存储
- 高达2 MBFlash存储分为两个区域,允许同时读 - 写。
- 高达256 +4 KB的SRAM包括64 KB的CCM (核心耦合存储器)数据存储器。
- 高达32 - bit数据总线灵活的外部存储控制器:SRAM,PSRAM,SDRAM/LPSDR SDRAM , Flash ROM(NOR/NAND)

•LCD并行接口,8080/6800 模式。
• LCD-TFT控制器,最多与专用的Chrom -ART加速器™的SVGA分辨率增强的图形驱动( DMA2D )

•时钟,复位和电源管理
- 1.8 V至3.6伏供电和I / O的
- POR , PDR , PVD和BOR
- 4至26 MHz晶体振荡器
- 内部16 MHz的工厂校准的RC ( 1 %精度)
- 为RTC 32 kHz振荡器与校准
- 内部32 kHz的RC带校准

•低功耗
- 睡眠,停机和待机模式
- VBAT为RTC , 20 × 32位的备份寄存器+自选4 KB的SRAM备份
• 3 × 12位, 2.4 MSPS ADC :多达24个通道和7.2 MSPS的三重交错模式
• 2 × 12位D / A转换器
•通用DMA : 16 - 流DMA控制器与FIFO和爆裂支持
•多达17个定时器:多达12个16位和2个32 - 位定时器高达180兆赫,每个最多可4IC/OC/PWM或脉冲计数器和正交(增量)编码器输入
•调试模式
- SWD和JTAG接口
- 的Cortex- M4的跟踪宏单元™

•多达168 I / O端口具有中断功能
- 最多164个快速I / O的高达90 MHz的
- 多达166承受5V电压的I / O
•多达21个通信接口
- 最多3 × I2C接口(支持SMBus / PMBus的)
- 最多4个USART / 4个UART ( 11.25兆比特/秒, ISO7816接口, LIN ,红外,调制解调器控制)
- 最多6个SPI接口( 45兆位/秒) , 2通过内部音频复用全双工I2S音频级精度
PLL或外部时钟
- 1个世(串行音频接口)
- 2 × CAN ( 2.0B有源)和SDIO接口
•先进的连接
- USB 2.0全速设备/主机/ OTG带有片上PHY控制器
- USB 2.0 high-speed/full-speed设备/主机/ OTG与dedicatedDMA控制器,片上全速PHY和ULPI
- 10/100以太网MAC专用DMA :支持IEEE1588v2硬件, MII / RMII

• 8 - 到14-bit并行摄像机接口高达54兆字节/秒
•真随机数发生器
• CRC计算单元
• RTC :一秒的精确度,硬件calendar96位唯一ID


从上述内容大概我们了解到了STM32F429的一些硬件接口和芯片功能,在人机界面接口上F429是非常强大的,第一LCD驱动现实。第2并行摄像头接口这个可以为智能机器人做为图像识别是非常不错的。

综合STM32F429以上功能非常适合做智能家居机器人人机界面的。
查看STM32F4系列,427比429少了LCD驱动控制,所以电机驱动就用427了。
123.jpg 427 16位 PWM有12个,32位PWM有2个。如果用144脚427ZG的,。AD的有24路×12位。显然一片427ZG完成电机控制以及一些传动及位置传感器信号检测已够了。

所以最后整个方案可以采用人机界面通信由STM32F429实现,电机驱动控制及驱动相关的传感位置检测有STM32F427实现对N直流电机+N步进电机的控制

120323_72523956.jpg
最初的原始设想是,现在的市场上以及商场里出现了全自动的吸尘器,其实自动吸尘器就是一个机器人。
如果说在这个功能上继续加以改进与完善的话。那么就可以成为将来智能家居真正成员--机器人管家。
这个实现不会是那么遥远了。就在眼前了。说实话发这个帖子开始目的是为了那块带显示屏STM32F429,但是并不是最终目的。最终目的我希望能找到真正喜欢机器人的同行,一直想搞机器人,但是这个工程是有点庞大的,一人比较累的,需要组建一个小组,为此呢,我这里先开个头,会不定期的更新完善这个帖子。我暂时可以先给此项目命名《机器管家》这也是我非常喜欢的一部电影。并希望能得到ST或其他商家赞助。,接下来就开帖了。

评分

参与人数 1 ST金币 +1 收起 理由
wang1427662165 + 1 很给力!

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收藏 评论17 发布时间:2014-4-8 23:33

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17个回答
alan 回答时间:2014-4-9 00:12:30

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于双STM32F429的智能家居机器人设计

 
 
如果建立小组的话,那么整个设计肯定是需要模块化的设计了。就整个控制部分主要分两大部分。
 第一 硬件
(1)人机接口,STM32F429完成,包括各种通信以及机器人信息的输入,包括摄像头图像人脸识别,红外热源传感,有毒气体传感。等等。
(2)执行控制,STM32F427ZG完成。执行控制部分主要各直流电机和步进电机PWM驱动。以及一些传动所需要位置传感器,以及速度,地面检测传感器。超声波距离传感器等等。
以上是硬件部分介绍。对于软件部分。本设计还需要一个实时操作系统。
第二 软件主要分7大块,1~6模块有427完成.第7模块有429完成。两个MCU都是并建立在大家熟悉的实时操作系统UC/OSII之上。
 (1)电机驱动模块 (H桥驱动,步进驱动,PWM速度控制,数字PID算法。)
(2)行走策略模块 (模糊控制,碰撞控制)
(3)速度检测模块  (红外光电传感)
(4)通信模块         (CAN)
(5)地面检测模块 ( GPS,红外传感器,超声波传感器)
(6)故障模块 
 
(7)界面人机接口模块 图像识别模块,LCD驱动模块。人机接口通信模块(WIFI)有429完成。
 
机器管家的一些基本功能罗列一下。
第一个功能是清洁功能,自动吸尘。
第二个就是陪小孩学习,能实现基本人机对话功能。
第三个实现自我学习功能,能实现日积主人的一些记忆事件功能。
第四个能实现基本的家务劳动,比如帮主人遥控打开各电器。
第四个安全功能。家居安全,地震预测,气象预测。室内气体检测,温度检测。红外热源检测等等。以上的这些功能都是能实现的。而不是凭空想象。

下面是整个系统的方框结构图,见图1.
567.jpg

                                                      图1
 
 
 
 
1.jpg
alan 回答时间:2014-4-9 16:10:33

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于双STM32F429的智能家居机器人设计

18d8bc3eb13533fa13c2b896a8d3fd1f41345b15.jpg 顺便欣赏下机器人。
robot04_big.jpg
xin_23309070117435931036165.jpg
200512714441930.jpg
HKyNBMxyu_1185209012.jpg
alan 回答时间:2014-4-10 08:22:40

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于双STM32F429的智能家居机器人设计

喜欢机器人自动控制的同行们有兴趣的话我们一起搞一个吧。
alan 回答时间:2014-4-10 23:53:15

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

上传几篇跟本设计相关的论文。有兴趣搞机器人同学可以看看。
基于ARM的智能机器人图像采集系统.doc (1.2 MB, 下载次数: 222)
沐紫 回答时间:2014-4-14 14:40:14

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

一回来就看到这么棒的帖子,全力支持!!!
小伟-301961 回答时间:2014-4-16 09:17:10

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

很好很强大,跟帖表敬意。哈哈。
王金飞 回答时间:2014-4-25 20:49:48

回复:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

我在使用nuttx实时操作系统。将其移植到f429上,关于屏的这一块,一直无法实现,ST的官网也很少资料,软件包关于LCD的驱动太多,可以有些关于这个f429LCD-TFT的使用和驱动吗?或者关于其资料
zgya9xcv-248497 回答时间:2014-9-27 06:51:34

回复:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

谢谢!学习一下。
电子菜鸟-372128 回答时间:2014-10-17 11:51:55

回复:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

学习下这个可以做一个简易的机器人,把你想的功能实现。复杂的估计得上A9 4核之类的吧。楼主可以建立一个群讨论下。这个很有必要
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