基于MC9S12XS128的單片機開發板的設計

摘要：針對“飛思卡爾”杯全國大學生智能車邀請賽，設計了基于MC9S12XS128(飛思卡爾專用芯片)的單片機開發系統，在此給出主要硬件電路和軟件設計流程。為驗證該系統可靠性，設計了4×4矩陣鍵盤鍵號的識別與數碼管顯示電路。實際應用結果表明，此開發板的應用大大提高了智能車開發效率。同時可為大學本科學生學習嵌入式開發系統以及為汽車電子行業工程師提供良好的開發平臺，具有較高的實用性和推廣價值。
關鍵詞：飛思卡爾；MC9S12XS128；CAN總線；矩陣鍵盤

0 引言
“飛思卡爾”杯全國大學生智能車競賽是以迅速發展的汽車電子為背景，涵蓋控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械等多個交叉學科的科技創意性比賽，該項目由大賽組委會統一提供車模，利用指定的微控制器作為核心控制單元，各參賽隊伍在此基礎上自主進行系統設計，完成智能車的制作，使其能夠在專門設計的跑道上自動識別道路，并以最高速度行駛。此項賽事旨在加強大學生的創新意識、團隊合作精神和培養學生的創新能力。本文設計了基于MC9S12XS128(飛思卡爾指定芯片)的單片機開發系統，為即將參加此項競賽的同
學提供學習平臺。實際應用結果表明，此項開發板的應用大大提高了大學生制作智能車的開發效率。

1 系統硬件設計
MC9S12XS128單片機開發板由MC9S12XS128單片機最小系統、電源模塊、CAN／LIN總線接口、USB轉串口、標準異步串行接口、MAX 485通信接口、4×4矩陣鍵盤鍵號的識別與顯示電路(包括數碼管和液晶顯示接口)和電機驅動接口組成，系統框圖如圖1所示。

1．1 電源模塊設計
此開發板上提供2種輸出電壓，分別為5 V和12 V，輸出的12 V電壓可以通過LIN總線接口外接，同時提供2種電壓輸入方式，通過公用一個電源插頭給此開發板送入5 V或12 V電壓，當輸入5 V電壓時，開關s，需打到5 V檔上，板內芯片ST662將5 V的電壓轉換為12 V電壓，給需要12 V電壓的模塊供電。當選擇使用輸入12 V電壓給開發板供電時，開關S1需打到12 V檔上。此供電系統的原理圖如圖2所示。