小花语音机器人(零)-单片机控制驱动板PCB

2019年11月24日,心来来潮准备做一块机器人的综合控制驱动板。 板载stm32f103rct6芯片,工作频率72Mhz,配合8eeprom。搭配了3.7v电池供电及充电系统,无线通讯,舵机拓展端口,直流电机驱动端口,红外定位以,串口屏驱动端口以及串口驱动

第一部分:单片机基础控制单元;
基础单元
boot这里我直接把模式连接好了,单片机供电采用了MIC5205芯片,把5V的板载电压转换为3.3V电压稳定输出,通知使用一片3.3V稳压管稳压。
下载程序是可以直接连接stlingk

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

第二部分:电源处理和外部接口;

接口
1、电源 供电有两个模式,从电池获取和从接口获取
2、电池连接后,使用LM27313芯片把电池电压升压至5V。这款芯片是我在网上找到的充电宝使用的升压芯片。具有稳定和电流大负载能力大的特点。因为我还想使用电池给树莓派供电,所以在这里我在板子上集成了两块LM27313芯片,并且并联。

这块芯片不仅可以把电池电压升压至5V还能把5V电压升压至12V,功能强大。
这里我参考下面的链接制作的电路:
LM27313芯片手册:手册

LM27313网络资料:csdn其他链接

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

!!!更新2019.11.26

更换电源管理部分

由于设计需要,需要加大5V的输出功率,需要功率大于30W。
使用锂电池3.7V升压到12V直接输入到板子上。
12V电源输入降压到5V提供给外设和树莓派,5V降压到3.3V给单片机使用。同时12V电源给底盘供电。

LM2596芯片手册: 中文手册

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

3、充电保护芯片:IP5306;
这款芯片也是一款效率高功能强大的芯片,也是充电宝上面常见的芯片。这款芯片集成了很多功能,比如基本的充电保护,还有开关设计,电量显示以及过载保护等。
在这里插入图片描述
这一部分的电路设计参考了芯片手册:中文芯片手册(百度文库)

点亮检测就比较简单了,参考网上的方案,电池在饱和和和放电后的电压不一样,单片机直接检测电池电压即可。
在这里插入图片描述
两个电阻值相同的电阻串联分压,检测一一半的电压就可以得到表示电量的模拟量。

4、串口通讯:ch340

参考了芯片手册和原子的设计;芯片中文手册网络资源

在这里插入图片描述

虽然有TTL模块,但是为了方便和树莓派进行通信,(树莓派只有一个串口)还是直接把串口转usb的功能直接集成在驱动板上。并且单片机部分把usart2配置给了ch340。同时为了以防意外还把串口1的引脚作为选择端送给了ch340。ch340
的数据同时送给了usb和micral usb端口。

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

1、配置了EEPROM
2、配置了2.4G通讯模块

################################################################################################################################
第四部分:
1、红外发射和接收端口。为了方便在机器人上做处理,把端口外接。
2、原理:通过底座和机器人身上各自的红外发射和接收管来确定位置。机器人身上三个红外接收管可以接收来自底座的信号,通过三个接收端收到的信号的时间差来确定相对位置。
spi
################################################################
第五部分:
1、手臂驱动使用的是直流电机进行驱动。使用L9110S达到驱动电机正转和反转的目的。芯片手册:中文手册
2、L9110S芯片:专用驱动电机和步进电机芯片。
在这里插入图片描述
################################################################
第六部分:其他接口
其他接口

1、底盘直接使用l298n模块进行驱动,12V供电
2、微动开关,配合电机驱动使用
3、超声波模块
4、2.2寸串口屏。

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

第七部分:舵机控制

1、PCA9685十六路PWM驱动驱动芯片,可以用来驱动LED。这里用来驱动舵机。
芯片资料:网络原理图资源csdn

2、使用IIC控制该芯片,IIC引脚上拉。
6
7
################################################################################################################################

第八部分:履带底盘直流电机驱动

1、使用A4950芯片进行驱动。该芯片内部使用H桥电路原理处理电机正转和反转的驱动,同时高引脚配置成pwm

2、参考资料:

模块参考电路图
芯片手册
SOIC 8封装图

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

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

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