基于無線通信的嵌入式機器人控制系統設計

　　3 實時操作系統μC/OS—II的移植

　　μC/OS—II是一個嵌入式實時操作系統內核，包含了任務調度、任務管理、時間管理、內存管理和任務間的通信與同步等基本功能。μC/OS—II進行任務調度時，會把當前任務的CPU寄存器存放到該任務堆棧中，然后再從另一個任務堆棧中恢復原來的工作寄存器，繼續運行另一個任務。

　　根據各個控制功能和微控制器的資源結構對任務進行劃分，共劃分為7個應用任務，其劃分過程如圖7所示。無線串行通信采用中斷接收方式，保證數據接收的實時性。

　　μC/OS一Ⅱ任務的建立包括定義任務堆棧、設定任務優先級、初始化該任務要求的系統硬件及實現具體的控制過程等4部分。現以任務1為例，介紹應用任務的建立過程。

　　在嵌入式實時操作系統環境下開發實時應用程序，可使程序的設計和擴展變得容易，而且無需大的改動即可增加新的功能。通過將應用程序分割成若干獨立的任務模塊，可大大簡化應用程序的設計過程;而且能快速、可靠地對實時性要求苛刻的事件。通過有效的系統服務、嵌入式實時操作系統，能使系統資源得到更好的利用。

　　4 調試運行

　　在機器人控制系統起動時，μC/OS一Ⅱ對堆棧空間、各個控制寄存器和外設器件的硬件進行初始化，并設定當前各個功能部件的初始狀態。

　　在實時機器人系統下，機器人正常啟動后，系統實時監視機器人在比賽場上的運行狀況，若出現某一動作或功能無效則給出出錯信息。正常運行時實時顯示機器人在比賽場上的坐標值和動作狀態，如圖8所示。

　　5 結語

　　根據智能機器人的控制要求，設計了基于無線通信的嵌入式機器人控制系統。在軟件設計上移植了嵌人式實時操作系統μC/OS一Ⅱ。利用光電檢測模塊和超聲波導航模塊感知外部信息，實現了對智能機器人的控制。