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基于 ARM® Cortex® 的 VEX 机器人主控器

来源:http://www.vexrobotics.com/wiki/VEX_ARM®_Cortex®-based_Microcontroller,2014年 5 月 17 日

产品信息

基于 ARM® Cortex® 的 VEX 机器人主控器是 VEX 机器人主控器中最新的型号。主控器的作用是控制机器人中信息的流动和电力的传输。所有其它电气部件必须连接到主控器才能工作。

相关链接

主控器产品信息页

主控器 / VEXnet 操作手柄使用说明书 (1 MB,PDF,2014 年 5 月 7 日)

主控器端口定义(197 KB,PDF,2014 年 4 月30 日)

关于 VEXnet 固件升级实用程序

主控器和操作手柄固件升级版本记录

VEXNet Mac 实用程序

easyC V4 产品信息页

ROBOTC 产品信息页

VEXnet 无线模块

主控器可以通过 802.11 b/g VEXnet 或者 2.4 GHz VEXnet 2.0 连接方式进行无线连接,连接通过 USB 接口的无线适配器模块(或称 VEXNet 模块)来实现。

主要功能

  • VEXnet 双向无线连接 ** 操控、调试、下载程序均可通过无线连接进行
  • 同时支持一对 75 MHz 晶振收发器(支持不善,详情参见这里——译者注)
  • 意法半导体公司生产的 ARM Cortex-M3 处理器(型号为 STMicroelectronics ARM Cortex-M3 STM32F103VD——译者注)
    • 运算性能为 90 MIPS(为 V0.5 主控器的 9 倍)
    • 384 KB 闪存(为 V0.5 主控器的 12 倍)
    • 64 KB 运行内存(为 V0.5 主控器的 35 倍)
  • 可用 easyC for Cortex(版本 4——译者注)和 ROBOTC(版本 2.3x 和 3——译者注)软件进行编程
  • 一个 I2C 端口(可连接到多个新的智能传感器)
  • 两个高速 UART 串口
  • 8 个高分辨率(12 位)模拟输入端口
  • 12 个高速数字输入/输出端口(均可用作中断)
  • 10 个马达端口
    • 8 个标准的 3 线脉宽调制马达端口
    • 2 个新的 2 线马达端口
  • 总马达电流限制为上一代主控器的两倍
    • 1-5 号马达端口共用一个 4 A PTC(过流保护装置)
    • 6-10 号马达端口共用第二个 4 A PTC(过流保护装置)
  • DAC(数模转换)音频输出端口(向外置扬声器输出声音和音乐)
  • 所有输入输出端口上都有安全挡片
  • 和 V0.5 主控器大小相同

输入输出端口

模拟输入端口

输入阻抗:8 个模拟输入端口每个包含 470 KΩ 的 +5 V 上拉电阻,包括一系列 10 KΩ 的电阻和一个 20 KΩ 的下拉电阻。

模拟输入端口特性

  • 16 KHz 采样率,3 dB 带宽。
  • 检测范围:0.0 V 到 5.0 V。
  • 允许的最大输入范围: -0.5 V 到 +5.5 V。
  • 只能设为模拟输入端口。

数字输入输出端口

输入阻抗:12 个数字输入端口每个包含一个 1 KΩ 连续电阻和一个微弱的处理器内置 +3.3 V 上拉电阻。每个数字输入端口均可设置为数字输出端口。

中断:除端口 10 外,每个数字输入端口均可被设置为中断端口。

数字输入输出端口特性

  • 150 KHz 采样率,3 dB 带宽。
  • 0.0 到 0.6 V 为低电平,2.5 到 5.0 V 为高电平。
  • 允许的最大输入范围:-0.5 V 到 +5.5 V。
  • 低电平状态下可对一个 1 mA 的负载输出 1.6 V 或更低电压,高电平状态下可输出 1.4 V (原文如此,可能为 2.4 V——译者注)或更高电压。
  • 所有数字端口可设置为输入或输出端口。

SP 端口

SP 端口特性

  • SP 输出:可被编译器配置为一个数字转模拟输出端口。
  • 驱动能力受限于 5 KΩ 的处理器阻抗。
  • 空载输出电压典型值在 0.2 V 到 3.1 V 之间。

脉宽调制输出(PWM)端口

PWM 端口

  • 这 8 个端口低电平时可在空载状态下输出 0.6 V 或更低电压,高电平时输出 2.4 V 或更高。
  • 低电平时可对一个 1 mA 的负载输出 1.0 V 或更低电压,高电平时输出 2.4 V 或更高。

端口定义(参见主控器端口定义(197 KB,PDF,2014 年 4 月30 日))

  • 数字、模拟、PWM 马达端口:外侧(靠近主控器边缘的)针脚为接地
  • 数字、模拟端口:中间针脚 + 5 V 输出,总输出电流上限 1 A
  • PWM 马达端口:中间针脚为电池正极,端口 2-5 和 6-9 分别有总输出电流 4 A 的上限
  • 数字、模拟、PWM 马达端口:内侧(距离主控器边缘最远的)针脚为信号/控制端子
  • 2 线马达输出:
    • 端口 1 和 10 分别有两个端子
    • 端口 1 和端口 2-5 共享 4 A 的输出电流上限
    • 端口 10 和端口 6-9 共享 4 A 的输出电流上限

UART 串口

I2C 端口

RX1 和 RX2 端口

  • 连接到 75 Mhz 接收器
  • 针脚 1(主控器前端接口朝向人眼时,最右侧的针脚):电源 +5 V
  • 针脚 2:接收
  • 针脚 3:接地
  • 针脚 4(主控器前端接口朝向人眼时,最左侧的针脚):连接状态检测

LED 指示灯

参见主控器和操作手柄使用说明(1 MB, PDF, 2011 年 8 月 11 日)