智能教育机器人硬件系统的设计与实现
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 教育机器人研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 教育机器人开发平台国内外现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 教育机器人开发平台的国外现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 教育机器人开发平台的国内现状 | 第12-13页 |
| 1.3 目前同类产品的局限性及课题研究意义 | 第13-14页 |
| 1.4 论文主要工作及结构 | 第14-16页 |
| 1.4.1 论文主要工作 | 第14-15页 |
| 1.4.2 论文结构 | 第15-16页 |
| 第二章 教育机器人硬件系统总体方案设计 | 第16-21页 |
| 2.1 教育机器人硬件系统总体设计要求 | 第16-17页 |
| 2.1.1 教育机器人硬件系统的特点 | 第16-17页 |
| 2.1.2 教育机器人硬件系统总体功能需求 | 第17页 |
| 2.2 教育机器人硬件控制系统方案设计 | 第17-20页 |
| 2.2.1 教育机器人硬件控制系统方案选择 | 第17-18页 |
| 2.2.2 教育机器人硬件控制平台架构 | 第18-19页 |
| 2.2.3 教育机器人下位机软件设计架构 | 第19-20页 |
| 2.3 本章小结 | 第20-21页 |
| 第三章 教育机器人硬件平台设计 | 第21-43页 |
| 3.1 硬件总体设计 | 第21-23页 |
| 3.2 核心控制系统设计 | 第23-29页 |
| 3.2.1 MCU系统设计 | 第23-26页 |
| 3.2.2 FPGA系统设计 | 第26-29页 |
| 3.3 供电系统设计 | 第29-30页 |
| 3.4 端口资源重构设计 | 第30-33页 |
| 3.4.1 引脚电平匹配 | 第30-31页 |
| 3.4.2 端口资源重构设计 | 第31-32页 |
| 3.4.3 多路选择开关 | 第32-33页 |
| 3.5 外接输入输出端口设计 | 第33-35页 |
| 3.5.1 专用端口设计 | 第34-35页 |
| 3.5.2 可重构端口设计 | 第35页 |
| 3.6 通讯端口设计 | 第35-37页 |
| 3.6.1 USB端口设计 | 第35-36页 |
| 3.6.2 无线通信端口设计 | 第36-37页 |
| 3.7 人机交互模块设计 | 第37-38页 |
| 3.7.1 按键电路设计 | 第37-38页 |
| 3.7.2 液晶显示电路设计 | 第38页 |
| 3.8 其他电路设计 | 第38-40页 |
| 3.8.1 电机驱动模块设计 | 第38-39页 |
| 3.8.2 蜂鸣器设计 | 第39-40页 |
| 3.8.3 状态指示灯设计 | 第40页 |
| 3.9 PCB设计问题 | 第40-42页 |
| 3.10 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 面向图形化编程的MCU软件设计 | 第43-61页 |
| 4.1 系统引导程序设计与实现 | 第43-50页 |
| 4.1.1 FLASH内存分配 | 第43-44页 |
| 4.1.2 引导程序的整体结构设计 | 第44-46页 |
| 4.1.3 文件数据接收 | 第46-48页 |
| 4.1.4 应用程序更新 | 第48页 |
| 4.1.5 端口资源配置程序更新 | 第48-50页 |
| 4.2 人机交互程序设计与实现 | 第50-55页 |
| 4.2.1 人机交互界面结构设计 | 第50-53页 |
| 4.2.2 人机交互程序设计 | 第53-55页 |
| 4.3 模块驱动函数设计 | 第55-58页 |
| 4.3.1 引脚头文件设计 | 第55-56页 |
| 4.3.2 中断的引用方式 | 第56-57页 |
| 4.3.3 模块驱动函数设计 | 第57-58页 |
| 4.4 图形化编程实例 | 第58-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 端口资源重构FPGA软件设计 | 第61-70页 |
| 5.1 顶层模块结构设计 | 第61-62页 |
| 5.2 功能子模块设计 | 第62-64页 |
| 5.2.1 可重构端口模块设计 | 第62-64页 |
| 5.2.2 系统资源模块设计 | 第64页 |
| 5.3 模块实例化及预处理指令 | 第64-67页 |
| 5.4 工程文件设计 | 第67-69页 |
| 5.4.1 TCL脚本文件 | 第67-68页 |
| 5.4.2 编译脚本文件 | 第68-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 端口重构教育机器人应用实例 | 第70-77页 |
| 6.1 硬件控制平台展示 | 第70-71页 |
| 6.2 端口重构功能实例 | 第71-76页 |
| 6.2.1 串口功能演示 | 第71-73页 |
| 6.2.2 定时器PWM功能演示 | 第73-74页 |
| 6.2.3 外部中断功能演示 | 第74-76页 |
| 6.3 本章小结 | 第76-77页 |
| 第七章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 7.1 工作总结 | 第77页 |
| 7.2 工作展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-81页 |
| 附录A | 第81-84页 |
| 在学期间的研究成果 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85页 |
