TI机器人系统学习套件(TI-RSLK)是一款低成本的机器人套件和课程教具,可以帮助学生更深入的了解电子系统设计的工作原理。该学习套件由TI及德克萨斯大学奥斯汀分校电气与计算机工程的 Jon Valvano 教授合作开发。
TI-RSLK迷宫版课程包含20个学习模块,涵盖了从基本到高级水平的不同主题。每个模块都配备了演讲视频和幻灯片、实验文档和演示视频、测验和课堂活动。TI-RSLK主要用于教授嵌入式系统和应用方面的知识,并可拓展和运用于各类工程学课程。
此课程涵盖:
•电气工程概念,如电压、电流、功率和能量
•微控制器与传感器、制动器和电机的连接;脉宽调制、闪存 ROM、模数转换、数模转换和串行数据传输的概念
•多线程软件设计和测试以及纠错
•奈奎斯特定理、中央极限定理和利特尔法则等基本理论
•使用有限状态机 (FSM)、闭环控制、低功耗 Bluetooth® 和物联网等技术来设计系统

 

课程列表

  • 1. TI-RSLK 模块1 - 使用 CCS 在 LaunchPad 上运行代码

    此模块的目的是回顾软件开发方法并说明如何设置集成开发环境 (IDE)。您将学习如何导入和导出 Code Composer Studio (CCS) 项目。CCS 是德州仪器 (TI) 提供的行业入门所需的 IDE 选件,旨在与 TI 微控制器和嵌入式处理器结合使用。您将设计、构建和测试一个系统以了解各种调试工具和插件。此模块是学习课程其他模块之前的必修模块。下载 TI-RSLK 迷宫软件。

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  • 2. TI-RSLK 模块 2 - 电压、电流和功率

    此课程的目的是介绍将传感器和传动器连接到微控制器所需的基本电子元件和电气特性。您将学习如何测量电容器的阻抗以及使用您的项目测量电流和电压。电容器的电气特性将有助于您设计出能够“过滤”或消除机器人噪声的电路。

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  • 3. TI-RSLK 模块 3 - ARM Cortex M

    此模块简要介绍 ARM Cortex-M 微控制器、汇编语言和一些调试方法。了解处理器的工作原理对于嵌入式系统(例如机器人中使用的嵌入式系统)的设计至关重要。

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  • 4. TI-RSLK 模块 4 - 使用 MSP432 进行软件设计

    此模块除了讲解使用 MSP432 和 TI Code Composer Studio™ 进行编译和调试的概念外,还介绍了 C 语言(一种通用编程语言)。在开发与机器人相关的复杂系统时,调试技能很重要。

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  • 5. TI-RSLK 模块 5 - 电池和电压调节

    本模块的目的是研究机器人中使用的电池并设计其电源系统。了解电压电流和功率之间的关系对于机器人系统设计至关重要。

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  • 6. TI-RSLK 模块 6 - GPIO

    在此模块中,您将探索从光到电压转换和从电压到二进制转换,并学习如何编写软件来初始化 GPIO 引脚。线路传感器是解决机器人挑战的简单而精确的传感器。

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  • 7. TI-RSLK 模块 7 - 有限状态机

    此模块将演示如何使用有限状态机作为系统的中央控制器。有限状态机是嵌入式系统工具箱中的一种高效设计过程,可用于解决输入和输出问题。

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  • 8. TI-RSLK 模块 8 - 连接输入和输出

    此模块的目的是开发接口开关和 LED,使机器人能有效检测壁面碰撞。许多传感器和传动器都采用 LED,因此了解它们的工作原理对于构建机器人非常重要。

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  • 9. TI-RSLK 模块 9 - SysTick 计时器

    在此模块中,您将学习 SysTick 计时器和脉宽调制器 (PWM) 的基本原理,包括如何用逻辑分析仪测量脉冲时间和周期以及用示波器测量幅度。了解 PWM 的概念非常重要,因为我们将使用它来调整电机功率。

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  • 10. TI-RSLK 模块 10 - 调试实时系统

    此模块介绍闪存的工作原理,包括实时系统的调试方法以及如何使用 SysTick 产生周期性中断。系统运行于真实环境下时,干扰最小的调试对于实时系统进行性能评估至关重要。

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  • 11. TI-RSLK 模块 11 - 液晶显示屏

    此模块将介绍如何在 LCD 屏幕上显示字符并提供实时调试。机器人的 LCD 可用于方便观察机器人的想法。

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  • 12. TI-RSLK 模块 12 - 直流电机

    此实验的目的是将电机连接到 TI LaunchPad 以使机器人移动。构建机器人时需要了解占空比、电压和电流如何共同影响速度。

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  • 13. TI-RSLK 模块 13 - 计时器

    在此模块中,您将编写用计时器创建 PWM 输出的软件。为 PWM 和周期性中断采用计时器可提供增加机器人系统复杂性的机制。

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  • 14. TI-RSLK 模块 14 - 实时系统

    此模块演示如何使用优先级中断来创建实时系统。随着机器人系统变得越来越复杂,周期性中断是将多个线程合并到单个微控制器的一种方式。

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  • 15. TI-RSLK 模块 15 - 数据采集系统

    此模块将介绍如何使用模数转换器来连接红外距离传感器。红外距离传感器是克服机器人挑战的重要组件,因为避开墙壁是实现此目标的必要条件。

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  • 16. TI-RSLK 模块 16 - 转速计

    在此模块中,您将学习如何连接转速计,使机器人能够测量电机转速。软件通过转速计数据可使机器人直线移动、移动规定的距离或以规定的角度转弯。

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  • 17. TI-RSLK 模块17 - 控制系统

    此模块的目的是通过将传感器与传动器相结合来创建控制系统。增量控制和积分控制是控制电机速度的简单算法。

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  • 18. TI-RSLK 模块 18 - 串行通信

    此模块的目的是介绍先进先出 (FIFO) 队列的原理和用法;这种队列使用串行通道将机器人连接到 PC。您将创建两个 FIFO 队列并设计一个命令解释器来帮助解决机器人挑战。您将使用通用异步收发器 (UART) 开发中断设备驱动程序。该串行端口可让微控制器与其他计算机、输入传感器和输出显示器等设备进行通信。

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  • 19. TI-RSLK 模块 19 - 低功耗蓝牙

    此模块的目的是介绍低功耗 Bluetooth® (BLE) 的基本概念。您将使用通用异步收发器 (UART) 通信将 TI SimpleLink™ BLE CC2650 模块 BoosterPack™ 插件模块连接到 SimpleLink MSP432P401R LaunchPad™ 开发套件。您将创建具有多种特性的 BLE 服务,并设计可由智能设备使用 BLE 控制的机器人系统。

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