基于MC9S12XS128的单片机开发板的设计

摘要：针对“飞思卡尔”杯全国大学生智能车邀请赛，设计了基于MC9S12XS128(飞思卡尔专用芯片)的单片机开发系统，在此给出主要硬件电路和软件设计流程。为验证该系统可靠性，设计了4×4矩阵键盘键号的识别与数码管显示电路。实际应用结果表明，此开发板的应用大大提高了智能车开发效率。同时可为大学本科学生学习嵌入式开发系统以及为汽车电子行业工程师提供良好的开发平台，具有较高的实用性和推广价值。
关键词：飞思卡尔；MC9S12XS128；CAN总线；矩阵键盘

0 引言
“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛是以迅速发展的汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个交叉学科的科技创意性比赛，该项目由大赛组委会统一提供车模，利用指定的微控制器作为核心控制单元，各参赛队伍在此基础上自主进行系统设计，完成智能车的制作，使其能够在专门设计的跑道上自动识别道路，并以最高速度行驶。此项赛事旨在加强大学生的创新意识、团队合作精神和培养学生的创新能力。本文设计了基于MC9S12XS128(飞思卡尔指定芯片)的单片机开发系统，为即将参加此项竞赛的同
学提供学习平台。实际应用结果表明，此项开发板的应用大大提高了大学生制作智能车的开发效率。

1 系统硬件设计
MC9S12XS128单片机开发板由MC9S12XS128单片机最小系统、电源模块、CAN／LIN总线接口、USB转串口、标准异步串行接口、MAX 485通信接口、4×4矩阵键盘键号的识别与显示电路(包括数码管和液晶显示接口)和电机驱动接口组成，系统框图如图1所示。

1．1 电源模块设计
此开发板上提供2种输出电压，分别为5 V和12 V，输出的12 V电压可以通过LIN总线接口外接，同时提供2种电压输入方式，通过公用一个电源插头给此开发板送入5 V或12 V电压，当输入5 V电压时，开关s，需打到5 V档上，板内芯片ST662将5 V的电压转换为12 V电压，给需要12 V电压的模块供电。当选择使用输入12 V电压给开发板供电时，开关S1需打到12 V档上。此供电系统的原理图如图2所示。