MR-VMU-RT1176快速上手：開啟移動(dòng)機(jī)器人車輛管理單元設(shè)計(jì)之旅

在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，車輛管理單元（VMU）的性能至關(guān)重要。今天要給大家介紹的是 NXP 的 MR-VMU-RT1176，一款基于 i.MX RT1176 跨界 MCU 的參考設(shè)計(jì)，它為移動(dòng)機(jī)器人的開發(fā)提供了強(qiáng)大的支持。

文件下載：NXP Semiconductors MR-VMU-RT1176車輛管理單元.pdf

一、MR-VMU-RT1176 簡介

MR-VMU-RT1176 采用了 i.MX RT1176 雙核 MCU，其中一個(gè) Arm? Cortex? - M7 內(nèi)核運(yùn)行頻率高達(dá) 1 GHz，另一個(gè) Arm Cortex - M4 內(nèi)核運(yùn)行頻率為 400 MHz。這款 MCU 能在較寬的溫度范圍內(nèi)工作，并且適用于消費(fèi)、工業(yè)和汽車市場。同時(shí)，它還是 CogniPilot 的 Cerebri（基于 Zephyr RTOS 的自動(dòng)駕駛儀）的默認(rèn) VMU。

這種雙核的設(shè)計(jì)能為移動(dòng)機(jī)器人帶來怎樣的性能提升呢？雙核 MCU 可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)的并行處理，將不同的任務(wù)分配到不同的內(nèi)核上，從而提高系統(tǒng)的整體處理效率。例如，M7 內(nèi)核可以負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的算法和數(shù)據(jù)運(yùn)算，而 M4 內(nèi)核則可以處理一些實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)，如傳感器數(shù)據(jù)采集和控制信號輸出等。

二、MR-VMU-RT1176 特性

（一）硬件資源豐富

1. 存儲方面：配備 64 MB 外部閃存存儲器，還有 2 MB RAMTF 用于 SD 卡，為數(shù)據(jù)存儲和程序運(yùn)行提供了充足的空間。
2. 通信接口多樣：以太網(wǎng)采用 2 線 100BASE - T1，USB 有 USB - C 2.0 連接器和 JST - GH 針式插頭，方便與各種設(shè)備進(jìn)行通信。
3. 電源設(shè)計(jì)可靠：具備冗余雙 picoflex 電源端口，保障系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。
4. 調(diào)試方便：有 10 針調(diào)試和串行控制臺適配器板，可連接到 20 針 JTAG 調(diào)試器和 USB - C 串行端口，便于開發(fā)過程中的調(diào)試工作。

（二）傳感器種類齊全

包含多種傳感器，如 BMI088 6 軸 IMU、BMM150 磁力計(jì)、雙 BMP388 氣壓計(jì)、雙 ICM - 42688 6 軸 IMU、IST8310 3 軸磁力計(jì)以及 U - blox NEO - M8N GNSS 模塊等。這些傳感器可以為移動(dòng)機(jī)器人提供豐富的環(huán)境感知數(shù)據(jù)，如姿態(tài)、位置、氣壓等信息。大家在使用這些傳感器時(shí)，有沒有遇到過數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或者干擾的問題呢？

（三）接口豐富

擁有 UART、I2C、CAN 總線 JST - GH 連接器，以及 RC IN（用于 SBUS 兼容接收器的 RC 輸入連接器），方便與其他設(shè)備進(jìn)行連接和通信。

三、MR-VMU-RT1176 外觀與接口分布

MR-VMU-RT1176 不同側(cè)面有不同的接口分布，包括 RC 輸入、PWM 輸出、USB Type - C、I2C 和 CAN 接口側(cè)、遙測、ETH、UART 和調(diào)試側(cè)以及 GPS 和 SPI 端口側(cè)等。大家在實(shí)際使用中，是否會根據(jù)不同的功能需求，優(yōu)先使用某一側(cè)的接口呢？其默認(rèn)配置可以在 GitHub 上找到（https://github.com/zephyrproject - rtos/zephyr/blob/main//boards/nxp/vmu_rt1170/doc/index.rst ），不過目前部分硬件特性該端口暫不支持。

四、快速上手步驟

（一）開箱檢查

VMU - RT1176 套件包含 MR - VMU - RT1176 單元（裝在 3D 打印外殼中）、電池電源適配器、各種通信電纜、軟件（可能預(yù)裝 PX4 引導(dǎo)加載程序）以及相關(guān)文檔（MR - VMU - RT1176 框圖）。拿到套件后，一定要仔細(xì)檢查這些物品是否齊全。

（二）系統(tǒng)設(shè)置

1. 上電前準(zhǔn)備：找到 PM02D 電池適配器板、1 根 VMU - RT1176 電源線、USB - A 轉(zhuǎn) Type - C 電纜和 Li - Po 電池，并將它們連接到 VMU - RT1176 上。
2. 連接電池：將 Li - Po 電池插入電池適配器板（PM02D）為 VMU - RT1176 上電。此時(shí)，CAN3 端口旁邊標(biāo)有 PWR 的指示燈應(yīng)亮起，其他指示燈應(yīng)熄滅。
3. 編程：將 PC 的 USB 端口連接到 MCU - LinkMR 的 USB Type - C 端口，將 MCU - Link - MR 的 UART 端口連接到 VMU - RT1176 的 UART 和 I2C 端口。確保 VMU - RT1176 已上電，在 PC 工作空間構(gòu)建 Zephyr 應(yīng)用程序鏡像。構(gòu)建完成后，檢查各模塊連接，然后在 Zephyr 工作空間輸入“west flash -- runner pyocd”命令更新固件。
4. 連接 USB 電纜：將 USB - A 轉(zhuǎn) Type - C 電纜連接到 VMU - RT1176 的 Type - C 端口，另一端連接到作為主機(jī)終端的 PC。PC 上會出現(xiàn)一個(gè) UART 連接，打開串口控制臺應(yīng)用程序（如 Windows 的 PuTTy、Linux 的 Minicom），選擇 COM 端口號并將波特率設(shè)置為 115200。

（三）測試啟動(dòng)

如果啟動(dòng)成功，終端將顯示“nsh>”提示符，至此就可以開始安裝其他軟件包并運(yùn)行自己的代碼了。若想構(gòu)建和運(yùn)行 Zephyr 鏡像，可參考 docs.zephyrproject.org/ 上的資料。

MR-VMU-RT1176 為移動(dòng)機(jī)器人開發(fā)者提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、易于上手的車輛管理單元解決方案。通過本文的介紹，相信大家對它有了更深入的了解。在實(shí)際設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中，大家可以根據(jù)具體需求充分發(fā)揮其優(yōu)勢，打造出更優(yōu)秀的移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品。你在使用 MR-VMU-RT1176 或者類似產(chǎn)品時(shí)，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享。