小花語音機器人(零)-單片機控制驅動板PCB

2019年11月24日,心來來潮準備做一塊機器人的綜合控制驅動板。 板載stm32f103rct6芯片,工作頻率72Mhz,配合8eeprom。搭配了3.7v電池供電及充電系統,無線通訊,舵機拓展端口,直流電機驅動端口,紅外定位以,串口屏驅動端口以及串口驅動

第一部分:單片機基礎控制單元;
基礎單元
boot這裏我直接把模式連接好了,單片機供電採用了MIC5205芯片,把5V的板載電壓轉換爲3.3V電壓穩定輸出,通知使用一片3.3V穩壓管穩壓。
下載程序是可以直接連接stlingk

################################################################

第二部分:電源處理和外部接口;

接口
1、電源 供電有兩個模式,從電池獲取和從接口獲取
2、電池連接後,使用LM27313芯片把電池電壓升壓至5V。這款芯片是我在網上找到的充電寶使用的升壓芯片。具有穩定和電流大負載能力大的特點。因爲我還想使用電池給樹莓派供電,所以在這裏我在板子上集成了兩塊LM27313芯片,並且並聯。

這塊芯片不僅可以把電池電壓升壓至5V還能把5V電壓升壓至12V,功能強大。
這裏我參考下面的鏈接製作的電路:
LM27313芯片手冊:手冊

LM27313網絡資料:csdn其他鏈接

#######################################

!!!更新2019.11.26

更換電源管理部分

由於設計需要,需要加大5V的輸出功率,需要功率大於30W。
使用鋰電池3.7V升壓到12V直接輸入到板子上。
12V電源輸入降壓到5V提供給外設和樹莓派,5V降壓到3.3V給單片機使用。同時12V電源給底盤供電。

LM2596芯片手冊: 中文手冊

#######################################

3、充電保護芯片:IP5306;
這款芯片也是一款效率高功能強大的芯片,也是充電寶上面常見的芯片。這款芯片集成了很多功能,比如基本的充電保護,還有開關設計,電量顯示以及過載保護等。
在這裏插入圖片描述
這一部分的電路設計參考了芯片手冊:中文芯片手冊(百度文庫)

點亮檢測就比較簡單了,參考網上的方案,電池在飽和和和放電後的電壓不一樣,單片機直接檢測電池電壓即可。
在這裏插入圖片描述
兩個電阻值相同的電阻串聯分壓,檢測一一半的電壓就可以得到表示電量的模擬量。

4、串口通訊:ch340

參考了芯片手冊和原子的設計;芯片中文手冊網絡資源

在這裏插入圖片描述

雖然有TTL模塊,但是爲了方便和樹莓派進行通信,(樹莓派只有一個串口)還是直接把串口轉usb的功能直接集成在驅動板上。並且單片機部分把usart2配置給了ch340。同時爲了以防意外還把串口1的引腳作爲選擇端送給了ch340。ch340
的數據同時送給了usb和micral usb端口。

################################################################
第三部分:SPI接口

1、配置了EEPROM
2、配置了2.4G通訊模塊

################################################################################################################################
第四部分:
1、紅外發射和接收端口。爲了方便在機器人上做處理,把端口外接。
2、原理:通過底座和機器人身上各自的紅外發射和接收管來確定位置。機器人身上三個紅外接收管可以接收來自底座的信號,通過三個接收端收到的信號的時間差來確定相對位置。
spi
################################################################
第五部分:
1、手臂驅動使用的是直流電機進行驅動。使用L9110S達到驅動電機正轉和反轉的目的。芯片手冊:中文手冊
2、L9110S芯片:專用驅動電機和步進電機芯片。
在這裏插入圖片描述
################################################################
第六部分:其他接口
其他接口

1、底盤直接使用l298n模塊進行驅動,12V供電
2、微動開關,配合電機驅動使用
3、超聲波模塊
4、2.2寸串口屏。

################################################################################################################################

第七部分:舵機控制

1、PCA9685十六路PWM驅動驅動芯片,可以用來驅動LED。這裏用來驅動舵機。
芯片資料:網絡原理圖資源csdn

2、使用IIC控制該芯片,IIC引腳上拉。
6
7
################################################################################################################################

第八部分:履帶底盤直流電機驅動

1、使用A4950芯片進行驅動。該芯片內部使用H橋電路原理處理電機正轉和反轉的驅動,同時高引腳配置成pwm

2、參考資料:

模塊參考電路圖
芯片手冊
SOIC 8封裝圖

################################################################################################################################

################################################################################################################################

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章