【摘要】： 隨著科學技術的發(fā)展,人類現(xiàn)在已經進入了開發(fā)和利用海洋的時代,而各種各樣的海洋技術中,能完成多種作業(yè)的水下機器人使海洋開發(fā)進入了新時代,其中遙控式水下機器人(ROV)在海洋開發(fā)的許多領域都得到了廣泛的應用,水池實驗裝置就是ROV的一種。本文以水池實驗裝置為對象開發(fā)了基于ARM9處理器AT91RM9200的嵌入式控制系統(tǒng)。 首先,介紹了水池實驗裝置的組成、功能和意義,ARM體系結構的特點和應用前景。其次,開發(fā)了水池實驗裝置嵌入式控制器的硬件部分,包括檢測電路接口,通信接口和控制電路接口。其中檢測部分包括一個深度傳感器,一個高頻信標機,一個低頻信標機和一個姿態(tài)傳感器,開發(fā)出I2C總線擴展出AD7992用來采集深度傳感器的模擬量信號,開發(fā)出SPI總線連接GM8142擴展出多串口用來接收信標記與姿態(tài)傳感器的信號;通信部分是串口通信和網絡通信,開發(fā)了DM9161擴展出以太網接口;控制部分包括一個主推進器、四個側推進器、一個步進電機和四個電磁閥的控制,開發(fā)出SPI總線連接AD5726擴展出8通道的模擬量輸出用來控制推進器;另外,還擴展出16M的FLASH與64M的SDRAM片外存儲器;第三,開發(fā)了嵌入式底層軟件,包括處理器啟動代碼、中斷過程和接口的調試。第四,為了驗證嵌入式系統(tǒng)的功能,為水池試驗裝置進行數(shù)學建模,并根據(jù)實際情況進行了相應的簡化,最后,在嵌入式系統(tǒng)上進行了仿真實驗。 將ARM嵌入式微處理器作為水池試驗裝置的控制核心體積小、功耗低。相對于單片機,基于ARM9處理器AT91RM9200具有更高的處理速度和豐富的外圍接口,還可以擴展鍵盤、顯示器、攝像頭等硬件,應用廣泛,使嵌入式系統(tǒng)成為通用的控制平臺。
【圖文】：

模擬電路中的月SV電壓由MAX743提供。MAX743是一種雙輸出DC一DC變換集成電路，輸入為+SV，輸出為士12V或者士15V，允許誤差為士4%，負載電流為125mA，效率為82%左右。它具有外圍元件少，工作頻率高(ZOOkHz)、噪聲低等特點。內部結構圖如圖2.7所示:

Isp(In一 systemProgrammable在線編程)功能，如對FLASH器件進行編程等。通過JrLAG接口，可對芯片內部的所有部件進行訪問，因而是開發(fā)調試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔而高效的手段。原理圖如圖2.20。告工娜， TTTIIN0TIOI」 TTTTTTTTTTT勸 勸uTI星擬 lll88888 TTTZ】N丁101， 11111111111雙 雙(口丁2和卜 222 CCCl+CZ+++ CCCl、C冬 冬 呢 呢門門 的 的 的 VVV中卜認 認 22222222222222222222222222222222222222222222222丁丁〔 TTT口口口口{’亨獷一一雙 雙 雙 444嘆」」 66666666666666666666666666666666666666666666666TTT從 555口口 翔翔 翔 日 日漢 漢 lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllOOOOOOOOO丁丁C二 二 二 二 11222嘆 嘆 3333333333333333333333333333333333333331444444444匕 匕一一城蘭一一之 之 之萬1巧 巧吮 吮 7777777leeeeeeeee， ， ，，，扣 扣 扣一 一 一一目目卜 卜 卜卜 卜尸 尸 尸尸 尸卜 卜 卜卜 ---丁.JT為弓一氣」圖2.20調試單元電路圖中左側為DEBUG單元，DTXD、DRXD引腳通過MAX3232轉換電平后連接計算機串口;DTXD又是啟動選擇引腳，處理器上電時，DTXD引腳的采樣值決定處理器的啟動方式
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP368.12

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