【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的開發(fā)及其應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)今熱門技術(shù)之一。嵌入式操作系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,軟硬件可剪裁的,適用于對可靠性、功能、體積、成本、功耗等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),具有軟件代碼小、高度自動化、響應(yīng)快速等特點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、軍事、航空、航天等高尖端技術(shù)及實(shí)時(shí)性和多任務(wù)要求比較高的領(lǐng)域中。本文對基于RT-Thread和STM32的雙輪自平衡小車進(jìn)行了研究:分析了RT-Thread的整體架構(gòu)和特性,研究了其任務(wù)之間的通信方式,并實(shí)現(xiàn)對硬件設(shè)備的驅(qū)動;設(shè)計(jì)并制作基于STM32控制器的嵌入式平衡小車硬件平臺,包括主控制板、電源、電機(jī)驅(qū)動、姿態(tài)傳感器和無線控制等硬件模塊,并將RT-Thread移植到該平臺上,設(shè)計(jì)了對各個(gè)硬件模塊的驅(qū)動程序和系統(tǒng)整體應(yīng)用任務(wù);最后設(shè)計(jì)了機(jī)器人的PID算法,并對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)試和整定,實(shí)現(xiàn)了兩輪平衡機(jī)器人的平穩(wěn)直立和行走�；赗T-Thread實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和STM32的雙輪自平衡小車實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT-Thread具有良好的實(shí)時(shí)性,能長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行;MPU5060 DMP姿態(tài)解算算法具有良好的動態(tài)特性,為小車的平穩(wěn)運(yùn)行提供了高精度的姿態(tài)信息。本文完成了對RT-Thread操作系統(tǒng)在兩輪平衡小車系統(tǒng)上的應(yīng)用研究,系統(tǒng)運(yùn)行良好,具有較高的穩(wěn)定度和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力,對RT-Thread操作系統(tǒng)在嵌入式控制領(lǐng)域有一定的指導(dǎo)作用。
[Abstract]:With the rapid development of computer technology and information technology, the development and application of embedded real-time operating system has become one of the most popular technologies. Embedded operating system is an application-centered, hardware and software can be tailored, suitable for reliability, function, volume, cost, power consumption and other comprehensive and strict requirements of the special computer system, with small software code, a high degree of automation, Rapid response has been widely used in communications, military, aviation, aerospace and other high-technology, real-time and multi-task requirements in the field. In this paper, the two-wheel self-balancing vehicle based on RT-Thread and STM32 is studied: the whole structure and characteristics of RT-Thread are analyzed, the communication mode between its tasks is studied, and the driver of hardware device is realized. The hardware platform of embedded balancing vehicle based on STM32 controller is designed and fabricated, including main control board, power supply, motor drive, attitude sensor and wireless control, and the RT-Thread is transplanted to the platform. The driver of each hardware module and the whole application task of the system are designed. Finally, the PID algorithm of the robot is designed, and its parameters are debugged and adjusted to realize the steady upright and walking of the two-wheel balanced robot. The experimental results of a two-wheel self-balancing vehicle based on RT-Thread real-time operating system and STM32 show that the real-time operating system RT-Thread has good real-time performance and can run stably for a long time. The MPU5060 DMP attitude resolution algorithm has good dynamic characteristics and provides high precision attitude information for the smooth operation of the vehicle. This paper has completed the research on the application of RT-Thread operating system on the two-wheel-balanced trolley system. The system runs well and has high stability and real-time response ability. It has a certain guiding role for the RT-Thread operating system in the field of embedded control.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2417697