基于ARM9的小型机器人制作

《基于arm9的小型机器人制作》以“嵌入式探月小车设计开发”为主线，通过“项目导向、任务驱动”编撰，全书分为三个部分：linux基础及环境搭建，arm开发板硬件基础，嵌入式linux的应用开发。共包括9个项目：linux基础及环境搭建（项目1）；arm开发板硬件基础（项目2）；嵌入式linux的应用开发（项目3～项目9）。每个项目从项目描述、教学目标、知识准备、任务实现、考核评价、拓展提高六个方面来组织编写。

项目1 软件环境搭建与配置 （1）
1.1 项目描述 （1）
1.2 教学目标 （1）
1.3 知识准备 （1）
1.4 任务实现 （2）
1.4.1 安装VMware Workstation （2）
1.4.2 在虚拟机上安装RedHat Linux操作系统 （5）
1.4.3 Linux的常用命令 （22）
1.4.4 vi编辑器的进入 （25）
1.4.5 vi编辑器的两种模式 （25）
1.4.6 vi编辑器的退出 （25）
1.4.7 vi编辑器的基本编辑 （26）
1.4.8 vi编辑器的文件操作指令 （26）
1.4.9 VMwaretools的安装 （26）
1.4.10 交叉编译环境配置 （30）
1.4.11 超级终端配置 （32）
1.4.12 NFS配置 （33）
1.5 考核评价 （34）
任务1 VMware安装 （34）
任务2 Linux安装 （34）
任务3 vi编辑器删除、复制文件及脚本编写 （34）
任务4 安装VMwaretools （35）
任务5 配置交叉编译环境 （35）
任务6 搭建自己的NFS （35）
1.6 拓展提高 （35）
任务1 Linux命令的使用 （35）
任务2 JTAG驱动安装配置及烧写文件 （35）

项目2 ARM2440开发板 （36）
2.1 项目描述 （36）
2.2 教学目标 （36）
2.3 知识准备 （36）
2.3.1 ARM2440开发板硬件 （36）
2.3.2 ARM2440开发板系统特性 （38）
2.3.3 ARM2440开发板接口布局及跳线 （39）
2.4 任务实现 （52）
2.4.1 编写Hello程序 （52）
2.4.2 编写LED程序 （53）
2.4.3 编写按键程序 （55）
2.4.4 编写PWM控制蜂鸣器程序 （57）
2.4.5 编写A/D 输入程序 （60）
2.4.6 插入驱动程序 （63）
2.5 考核评价 （68）
任务1 编写GPIO程序 （68）
任务2 编写ADC程序 （68）
任务3 编写PWM程序 （68）
2.6 拓展提高 （68）
任务 编写蜂鸣器唱歌程序 （68）

项目3 运动模块设计 （69）
3.1 项目描述 （69）
3.2 教学目标 （69）
3.3 知识准备 （69）
3.3.1 关于直流电机 （69）
3.3.2 宏定义 （70）
3.3.3 结构体类型的使用 （70）
3.3.4 延时程序 （71）
3.3.5 ioctl函数 （71）
3.4 任务实现 （71）
3.4.1 方案设计 （71）
3.4.2 硬件电路设计 （72）
3.4.3 程序设计 （72）
3.4.4 程序代码编辑、调试及运行 （73）
3.4.5 用arm_linux交叉编译程序 （81）
3.4.6 烧写可执行文件 （81）
3.4.7 设置开机自动运行程序 （81）
3.5 考核评价 （82）
任务1 实现小车原地转圈 （82）
任务2 实现小车8字线路巡航 （82）
3.6 拓展提高 （83）
任务 实现小车进三退二巡航 （83）

项目4 循迹模块设计 （84）
4.1 项目描述 （84）
4.2 教学目标 （84）
4.3 知识准备 （84）
4.3.1 关于灰度传感器 （84）
4.3.2 按位“与”运算符（＆） （85）
4.3.3 按位“或”运算符（|） （85）
4.3.4 关于read函数 （86）
4.3.5 关于sizeof使用 （86）
4.4 任务实现 （86）
4.4.1 方案设计 （86）
4.4.2 硬件电路设计 （87）
4.4.3 程序设计 （88）
4.4.4 程序代码编辑、调试及运行 （89）
4.4.5 用arm_linux交叉编译程序 （104）
4.4.6 烧写可执行文件 （105）
4.5 考核评价 （105）
任务1 实现小车白线循迹 （105）
任务2 实现小车黑线循迹 （106）
4.6 拓展提高 （106）
任务 在中间灰度值低、四周灰度值高的平台上自主漫游 （106）

项目5 红外模块设计 （107）
5.1 项目描述 （107）
5.2 教学目标 （107）
5.3 知识准备 （107）
5.3.1 关于红外传感器 （107）
5.3.2 指针 （108）
5.3.3 break的使用 （108）
5.3.4 return语句的使用 （109）
5.3.5 continue语句的使用 （109）
5.4 任务实现 （110）
5.4.1 方案设计 （110）
5.4.2 硬件电路设计 （110）
5.4.3 程序设计 （111）
5.4.4 程序代码编辑、调试及运行 （112）
5.4.5 用arm_linux交叉编译程序 （119）
5.4.6 烧写可执行文件 （120）
5.5 考核评价 （120）
任务1 实现小车红外报警 （120）
任务2 实现小车红外避障巡航 （121）
5.6 拓展提高 （121）
任务 实现小车红外测距 （121）

项目6 超声模块设计 （122）
6.1 项目描述 （122）
6.2 教学目标 （122）
6.3 知识准备 （122）
6.3.1 超声波传感器 （122）
6.3.2 超声波测距原理及计算公式 （123）
6.3.3 超声波传感器工作时序 （123）
6.3.4 超声波不能测距的几种情况 （124）
6.4 任务实现 （124）
6.4.1 方案设计 （124）
6.4.2 硬件电路设计 （125）
6.4.3 程序设计 （126）
6.4.4 程序代码编辑、调试及运行 （126）
6.4.5 用arm_linux交叉编译程序 （138）
6.4.6 烧写可执行文件 （139）
6.5 考核评价 （139）
任务1 实现小车超声测距 （139）
任务2 实现小车超声波检测报警 （139）
6.6 拓展提高 （140）
任务 实现小车超声波避障巡航 （140）

项目7 温度模块设计 （141）
7.1 项目描述 （141）
7.2 教学目标 （141）
7.3 知识准备 （141）
7.3.1 DS-18B20温度传感器介绍 （141）
7.3.2 DS-18B20温度传感器初始化 （142）
7.3.3 DS-18B20温度传感器写操作 （142）
7.3.4 DS-18B20温度传感器读操作 （142）
7.4 任务实现 （143）
7.4.1 方案设计 （143）
7.4.2 硬件电路设计 （143）
7.4.3 程序设计 （143）
7.4.4 程序代码编辑、调试及运行 （145）
7.4.5 用arm_linux交叉编译程序 （151）
7.4.6 烧写可执行文件 （152）
7.5 考核评价 （152）
任务 实现温度检测 （152）
7.6 拓展提高 （153）
任务 实现温度报警 （153）

项目8 图像采集模块设计 （154）
8.1 项目描述 （154）
8.2 教学目标 （154）
8.3 知识准备 （154）
8.3.1 camera介绍 （154）
8.3.2 sprintf介绍 （154）
8.3.3 malloc（）介绍 （155）
8.3.4 free用法 （156）
8.3.5 RGB介绍 （156）
8.3.6 RGB565转换RGB888介绍 （157）
8.4 任务实现 （157）
8.4.1 无线环境配置 （158）
8.4.2 硬件电路设计 （160）
8.4.3 程序设计 （161）
8.4.4 程序代码编辑、调试及运行 （162）
8.4.5 用arm_linux交叉编译程序 （171）
8.4.6 烧写可执行文件 （172）
8.5 考核评价 （172）
任务1 图片格式转换 （172）
任务2 图片采集并保存 （172）
8.6 拓展提高 （173）
任务 无线数据传输图片 （173）

项目9 探月小车自主漫游设计 （174）
9.1 项目描述 （174）
9.2 教学目标 （174）
9.3 任务实现 （175）
9.3.1 方案设计 （175）
9.3.2 硬件电路设计 （175）
9.3.3 程序设计 （176）
9.3.4 程序代码编辑、调试及运行 （180）
9.3.5 用arm_linux交叉编译程序 （204）
9.3.6 烧写可执行文件 （205）
9.3.7 设置开机自动运行程序 （205）
9.4 考核评价 （206）
任务1 小车自主漫游避障 （206）
任务2 小车自主漫游避障及障碍物图像采集 （206）
任务3 小车自主漫游避障、障碍物图像采集及环境温度采集 （207）
附录A C语言概要归纳 （208）
A.1 条件控制语句 （208）
A.1.1 if语句 （208）
A.1.2 switch语句 （214）
A.2 循环语句 （218）
A.2.1 while语句 （218）
A.2.2 for语句 （221）
A.3 函数 （224）
A.3.1 函数的定义 （224）
A.3.2 函数的声明和调用 （225）
附录B 安装所需元器件清单 （227）
附录C 调试所需仪器仪表清单 （229）
参考文献