基于ARM的电脑鼠走迷宫设计方案

　　电脑鼠(Micromouse)是智能机电鼠的简称，是一个由微处理器控制的集探测、分析、行走功能于一体，能够自动搜索最佳路径到达目的地的微型机器人。实际上电脑鼠就是一个电力驱动小车，而这个电动小车是由一个或多个微控制器来控制，通过传感器和其他各功能器件的配合，具备一定的智能。同时，电脑鼠需拥有探测障碍物、行走、转弯、加减速和制动等基本功能。

　　本文是以“IEEE国际电脑鼠竞赛”为背景，以美国Luminary Micro公司生产的ARM CortexM3内核的ARM处理器LM3S615为主控制器，控制和检测红外传感器;微控制器根据检测到的传感信号，控制电机驱动电路，调整行走，按照载入搜索算法进行迷宫的探测，寻找最短路径，最终实现从起点到终点的冲刺。

　　1 电脑鼠系统整体设计方案

　　如图1所示，整个系统可以大致分为以下主要部分：电源模块，控制模块，执行机构模块，传感器模块，机身模块。可以做形象的比喻：电源模块是电脑鼠的葡萄糖，控制模块是电脑鼠的大脑，传感器模块是电脑鼠的眼睛，机身模块是电脑鼠的躯干，执行机构是电脑鼠的腿;各模块之间相互配合使电脑鼠正常工作并寻找到终点。

　　2 电脑鼠硬件研究与实现

　　2.1 电脑鼠硬件设计原理

　　本文研究的电脑鼠是一个跨学科的综合作品，主要由电源、传感器、步进电机、控制核心电路、机身5个部分组成，如图1所示。所以，电脑鼠的硬件设计主要包括电源模块、微控制器单元模块、传感器模块、电机控制模块4个部分的设计。其中LM3S615微控制器是电脑鼠的核心，通过检测到的传感器信号，结合载入的搜索算法，控制步进电机，实现电脑鼠在迷宫中的行走。

　　2.2 电源模块

　　电源模块包括供电电池和电压调节电路。供电电池为2 200 mAh，7.4 V的可充电锂电池。电机驱动电压由电源直接供给;LM3S615微控制器需3.3 V电压供电，电压调节电路采用Exar公司生产的SPX1117M3-3.3芯片将电源电压稳至3.3V;电脑鼠所使用的红外线传感器工作电压为5 V，升压芯片采用Exar公司生产的SP6641A将已经较为稳定的3.3 V电压升至5 V。