3。1  DSP芯片选型 7

3。2  TMS320F28335芯片介绍 8

3。3  本章小结 9

4  控制系统硬件设计 11

4。1  TMS320F28335电路设计 11

4。2  电源模块设计 12

4。3  A/D模块及保护电路设计 13

4。4  JTAG接口电路设计 15

4。5  存储器扩展模块设计 16

4。6  SCI模块设计 20

4。7  CAN模块设计 21

4。8  简易USB接口设计 23

4。9  时钟模块 24

4。10  本章小结 24

5  PCB设计 26

5。1  准备工作 26

5。2  器件布局 26

5。3  布线 27

5。4  设计规则检查 32

5。5  本章小结 32

结  论 33

致  谢 34

参 考 文 献 35

附录A  电路原理图 37

1  绪论

1。1  研究背景及意义

截至2014年底，我国60岁以上人口已经有2。12亿，占总人口的15。5%，预计2033年老年人口将达到4亿，老龄化严重。现今，60岁以上失能或半失能老人约3500万人，还有许多残疾人，他们行走不便，轮椅是他们最好的代步工具。普通轮椅需要老人自己移动或别人推动，比较麻烦，费时费力，限制了老人的活动范围。智能电动轮椅运行平稳、舒适，无需他人辅助，安全可靠[28]。

控制系统作为智能电动轮椅的核心组成部分[27]，其性能对智能电动轮椅的整体性能有着决定性的影响[4]。目前，智能电动轮椅的主控芯片主要有两种。一种是以PC机作为核心的控制系统[10]，PC机虽然功能强大，但价格过高，这将导致智能电动轮椅的生产成本大幅增加，而且PC机强大的功能仅有部分得到了有效使用，闲置了大量的资源。由于PC机重量、体积都较大，会使智能电动轮椅丧失灵活性，略显笨重。另一种是以单片机为主控芯片，这种控制系统最为常见。单片机大多采用冯·诺依曼结构，数据处理速度较慢，不能满足智能电动轮椅的实时性要求[5]。单片机的片载外设接口也较少，也没有PWM之类的专用接口。如果想要实现PWM专用接口的功能，就需要在单片机接口的基础上设计，增加了工作量，也降低了系统的可靠性。

随着生活水平的不断提高，人们对智能电动轮椅的期望越来越高，更加注重舒适、高性能、安全等因素。以单片机等低速控制器为核心的硬件设计已经不能满足人们的要求[11]，智能电动轮椅硬件的更新迫在眉睫。故为智能电动轮椅设计一款性能可靠、响应快速、实时性好、成本较低的新型控制系统具有重要意义。

1。2  国内外研究现状

1。3  研究内容及章节安排

选择一款合适的数字信号处理器，基于该数字信号处理器为智能电动轮椅设计一个控制系统。该控制系统能够发出PWM信号控制两个电机，接收传感器反馈信号和采样电机的速度、电流值，具备多种接口，实时性好，动态响应快，控制精度高。确定控制系统各功能模块的芯片型号，设计各模块的电路原理图，并绘制出PCB。