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移动机器人 人机界面 为移动机器人的运动控制提供直观的路径图形、运动速度和角度、障碍物信息等。通过 ARM2210 的串口UART0接收中心处理器PC104的运动信息，利用东芝公司的液晶控制器T6963C驱动STN液晶屏YL240128A，以及ZLG/GUI软件包提供的基本绘图和菜单操作函数设计了基于 嵌入式系统 ARM2210开发板的移动机器人人机界面，并利用ARM2210的I2C器件ZLG7290提供的I2C接口功能和键盘中断信号实现菜单选择，具有很强的实用性。 

引言 

嵌入式系统 以其高性能、低功耗、低成本的优点，已经在很大程度上改变了人们的生活。如，MP3播放器、智能手机、数码相机产品等已经渗入人们生活的各个方面。随着液晶显示技术的不断进步，以及图形用户界面GUI (Graphical User Interface)技术的广泛应用，人机界面也越来越友好。它能为移动机器人的运动控制提供直观的路径图形、数据参数等。本文介绍了一种以嵌入式微处理器LPC2210为基础，应用ZLG/GUI软件包设计移动机器人人机界面的方法。 

我们设计开发的 智能移动机器人 是一个以PC104嵌入式微机为中心处理器，TMS320F2812为运动控制器，超声波传感器作为避障的集合环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统，主要包括运动系统、电子信息系统和传感系统。它通过CCD摄像机和图像采集卡获得视频信息，并通过超声波传感器组测得前方障碍物距离实现避障。移动机器人的人机界面主要向用户展示移动机器人的运动信息，如当前的运动速度、与前方障碍物的距离以及行驶的轨迹。 

ARM221O的基本组成 

ARM221O以PHILIPS公司ARM7TDMI-S微控制器LPC2210为核心，以支持实时仿真和嵌入式跟踪的嵌入式系统。LPC2210的CPU频率zui大为60MHz，并且扩展了丰富的外围设备接口，使系统稳定性大大提高，开发也更简单。图1是ARM2210的系统框图。 

 
图1 ARM2210的系统框图 
 

由于该系统包含了RS232转换电路，可通过UART0与上位机PC104进行数据传输，同时还包括东芝公司的点阵式液晶控制器T6963C，扩展了液晶接口，同时提供了LED数码管显示和16个按键输入，因此开发人机界面非常方便。 

人机界面的硬件设计 

3.1 数据传输 

PC104的串行口可以作为标准PC的COMl通信口或扩展为控制台串行口，用于键盘输入和显示终端输出或计算机之间的串行输入/输出口。 

ARM2210的UART0具有16字节接收和发送FIFO；寄存器位置符合'550工业标准；接收器FIFO触发点可为1, 4, 8和14字节 ；内置波特率发生器。 

移动机器人的运动信息通过TI公司DSP控制器TMS320F2812以及超声波传感器等传送至嵌入式微机PC104，再经过PC104作信息融合后，通过串口传给ARM2210并由液晶屏显示。 

3.2 液晶显示及菜单选择 

东芝公司的液晶控制器T6963C具有*的硬件初始化设置功能，zui大驱动点阵液晶为单色640*128(单屏)，支持图形和文本单独显示和混合显示，并具有字符发生器，能满足对移动机器人人机界面的显示要求。图2为内置T6963C的240*128点阵图形液晶模块原理图。 

另外， ARM2210系统中配备了I2C器件ZLG7290以及16个按键。ZLG7290提供了I2C串行接口和按键中断信号，方便与处理器连接；并且能驱动8位共阴数码管或64只独立的LED和64个按键，8个功能键可检测任一键的连击次数。 

本系统选用点像素为240*128点、黄绿显示的STN液晶屏YL240128A作为人机界面显示屏；用ARM2210系统16个按键中的S11、S12、S13作为输入部分，实现对人机界面的选择操作。 

Centra MCR 100 Honeywell MCR100 Excel500 Excel 50

Siemens 6ES7214-1BC01-0?XB0 simatic 6ES7 214-1BC01-0XB0

Centra Excel 500 Honeywell Excel500

Centra Excel 500 Honeywell Excel500

Vaillant VRC CB Compaktregler VRC-CB Set

Vaillant VRC UB VRCUB

Vaillant VRC UB VRCUB

Vaillant Raumtemperatur Regler calorMATIC 392F VRT392

SAIA PCD6 W300 Version B

SAIA PCD6 N110D4 Version B

Wolf Regelungsplatin?e Leiterplatte Art. 2799139 / 27991

SIEMENS 6ES7 134-7TD00-0AB0 simatic 6ES7134-7TD00-0?AB0

SIEMENS 6ES7 350-1AH03-0AE0 simatic 6ES7350-1AH03-0?AE0

Wolf Regelungsplatin?e Leiterplatte Art. 8602291 für T

Siemens S5 6ES5900-7AD11 Simatic 6ES5 900-7AD11

Wolf KM 2744294 Kaskadenmodul

Siemens S5 6GT2002-0AA00 // 6GT2 002-0AA00

Wolf Regelungsplatin?e Art. 8602290 Regelungsplatin?e TG

Junkers Heizungsregler TA250 TA 250

Junkers TA 270 Witterungsgefüh?rter TA270

Centra VMM20 Honeywell VMM 20 Mischer Motor

Sieger WG 400 Set mit S 59 A Wandaufbaugeh?u?se WG400 N

Vaillant VRC CB Compaktregler VRC-CB Set

Phoenix Contact IB STME 24 DO 32/2 BDO32/2-UF Art.Nr. 

Homatic 2-Achser HC010 2-083-02-8141

SIEMENS 6GK7 443-1EX02-0XE0 simatic 6GK7443-1EX02-0?XE0

Landis & Steafa RWI65.02 Heizungsregler RWI 65.02

Centra VMM20 Honeywell VMM 20 Mischer Motor

Heizungsregler Landis&Gyr RVP 45.900 Weishaupt WRD 2.1

SIEMENS 6ES7 134-7TD00-0AB0 simatic 6ES7134-7TD00-0?AB0

Junkers 87154063880 W?rmetauscher 8 715 406 388 0

Centra VMM20 Honeywell VMM 20 Mischer Motor

Landis&GYR PRU1.32 Heizungsregler PRU1.32

Landis&GYR PRU1.64 Heizungsregler PRU1.64

Centra ZG215VN Centratherme ZG 215 VN

SIEMENS 6ES7 331-7TB00-0AB0 simatic 6ES7331-7TB00-0?AB0

SIEMENS 6ES7340-1BH02-0?AE0 E-Stand: 02 6ES7 340-1BH02

Sch?fer Interdomo Regelung von Landis & Gyr RVP 76.132

Siemens 6ES5188-3UA22 // 6ES5 188-3UA22

Siemens 6ES5 951-7LB13 // 6ES5951-7LB13

Centra ZG254 Centratherme ZG 254

Centra MCR 200 - 12 Honeywell MCR 200-12

Siemens 6ES7 151-7AA10-0AB0 simatic 6ES7151-7AA10-0?AB0

Vaillant VRC CB Compaktregler VRC-CB Set

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Vaillant VRC UB VRCUB

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Siemens 6DS1402-8BA // 6DS1 402-8BA

Centra MCR 40 Honeywell MCR40

Siemens 6ES5 945-7UA11 Zentralbaugrupp?e 6ES5945-7UA11

VAILLANT 13-0819 LEITERPLATTE 130819

SIEMENS 6ES7 326-2BF00-0AB0 simatic 6ES7326-2BF00-0?AB0

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Siemens 6DS1403-8AA // 6DS1 403-8AA

SIEMENS 6GK7 443-5DX03-0XE0 Simatic 6GK7443-5DX03-0?XE0

Siemens SKC 32.61 Slantrieb SKC 32 Slmotor SKC

Centra MCR 52-22-C11 Honeywell MCR 52 - 22 -C11 M

Siemens 6ES7326-1BK00-0?AB0 simatic 6ES7 326-1BK00-0AB0

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SIEMENS 6ES7 340-1AH01-0AE0 simatic 6ES7340-1AH01-0?AE0

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Siemens Software SIMATIC STEP 7 Basic V11 6ES7822-0AA01..?.

SIEMENS 6ES7 952-1KL00-0AA0 simatic 6ES7952-1KL00-0?AA0

Junkers Heizungsregler TA 120A TA 120 A

Wolf Regelungsplatin?e Art. 2744777 Regelungsplatin?e HPM

Junkers Heizungsregler TA 21A TA 21 A

VAILLANT 13-0484 LEITERPLATTE 130484

Centra Typ B1N Honeywell ML7420A3006

Centra MCR 40 Honeywell MCR40

Siemens 6DS1402-8BA // 6DS1 402-8BA

Siemens 6ES7 214-1BC10-0XB0 simatic 6ES7214-1BC10-0?XB0

Siemens 3UF5011-3AB00-1 SIMOCODE

Siemens 3TB48 17-0B Siemens 3TB48 17-0BB4

VAILLANT 13-0819 LEITERPLATTE 130819

SIEMENS 6ES7 322-1EH01-0AA0 simatic 6ES7322-1EH01-0?AA0

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SIEMENS 6ES7 463-2AA00-0AA0 E-Stand 02 6ES7463-2AA00..?.

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Pepperl Fuchs VBP-HH1 Handprogramierg?er?t VBPHH1

Vaillant Raumtemperaturr?egler calorMATIC 340F // 340

Raychem HAWAT-ECO 875270000 HAWAT ECO

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JUNKERS 87170013480 Gasarmatur 8 717 001 348 0

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Vaillant Raumtemperaturr?egler calorMATIC 340F // 340

Vaillant VRC UB VRCUB

Honeywell Centra Ventilantrieb ML7420A3006

Junkers 87290120740 Bosch 8 729 012 074 0 Gebl?se

Siemens eperm M 6DS1326-8BB // 6DS1 326-8BB E-S

Junkers 87172044290 Bosch 8 717 204 429 0 Gebl?se

Junkers 8 748 300 281 0 Grundmodul 87483002810 Neu OVP

Siemens SQX32.00 Slenantrieb Neu OVP SQX 32.00

Junkers Heizungsregler TA 120A TA 120 A

Junkers 87154063900 W?rmetauscher 8 715 406 390 0

Honeywell Centra ZG252N /// ZG 252 N /// ZG 252N Heiz

Centra MCR 36 Honeywell MCR36

VAILLANT 0020071579 LEITERPLATTE für VKK./2

Centra MCR 32 Honeywell MCR32

Siemens 6AG1 151-1AA05-7AB0 // 6AG1151-1AA05-7?AB0

Honeywell Centra ZG252E /// ZG 252 E /// ZG 252E Heiz

Siemens S5 6ES5900-7AD11 Simatic 6ES5 900-7AD11

Vaillant 360 f CalorMATIC 360f

SIEMENS 6ES7 212-1CA01-0XB0 simatic 6ES7212-1CA01-0?XB0

Siemens 6FM1470-4AA25 // 6FM1 470-4AA25

Siemens 6ES7 332-5HD00-0AB0 E-Stand1 6ES7332-5HD00-0?AB0

SIEMENS 6ES7 312-5BD00-0AB0 simatic 6ES7312-5BD00-0?AB0

Vaillant Regler VRC SET CT VRC-VCT VRC - VCT Neu OV

Wolf Regelungsplatin?e Art. 2744779 Regelungsplatin?e HCM

Wolf Regelungsplatin?e Art. 2744777 Regelungsplatin?e HPM

Siemens S5 6ES5900-7AD11 Simatic 6ES5 900-7AD11

Siemens SIMATIC S5 6ES5530-3LA12 // 6ES5 530-3LA12

SIEMENS 6ES7 312-5BD00-0AB0 E-Stand=02 6ES7312-5BD00-0?

Vaillant VRC 523s Art 306758

Heizungsregler Siemens RVP 300 RVP300