ASURO機器人電機干擾造成MCU誤報電量低(LVLV)問題

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ASURO(阿術羅)兩輪機器人(上圖),由於左右兩輪特性固有的不對稱,使用MotorSpeed(L,R)函數指定電機轉速,L值與R值相同時,車子偏向一邊。動手更換了左右電機後,情況得到改善。過了一段時間,發現剛充好的四節南孚鎳氫充電電池,跑上大約3米,車子就閃黃燈,電腦上收到車子紅外接口持續發送“LVLVLV……”,即“電量低”(Low voltage)。
分析電路,開始認爲是電源濾波電容C1太小,電機負荷導致電壓波動太大,觸發處理器的低電壓檢測。將電容C1從220uF升到2200uF,問題依舊。繼續分析電路,上網查了下電壓檢測機制。ASURO使用由R12和R13組成的電阻串聯分壓電路(下圖),使用ADC採樣R13上的電壓方式檢測電壓。將R13增大到12K,情況得到了少許改善,可以跑上5米左右了,還是會閃黃燈,報LV,問題仍然得不到解決。
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仔細思索,記起來換上的電機從遙控玩具車上拆下時,電機的外殼是與電機的一根供電線連在一起的,相當於接地,作用應該是抑制電樞換向時的電刷火花噪聲對控制板的干擾。但是,遙控車是有射頻單元的,考慮到ASURO沒有射頻單元,且原裝電機未作外殼接地處理,並沒有發生過電機干擾問題。查了查手冊發現採用的是原裝的Igarashi 2025-02電機,應該是日製的。想換回去,卻發現換下的電機搬家時不知弄到哪裏去了。將車上兩個電機做了外殼接地處理(如下圖),加電後,車子跑了許多圈,孩子拿去玩了10來分鐘,沒有報過LV。問題解決了!
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看來,ASURO電路設計在電機噪聲抑制方面考慮不足,依靠使用高品質的電機避免了問題。一旦換上普通電機,電機噪聲即會導致控制板無法正常工作,此時必須對電機外殼進行接地處理。個別使用原裝電機的小車如有類似問題,亦可考慮嘗試使用此方法處理。
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