生活中大家有没有发现,不知道什么时候开始,各种各样的服务机器人逐渐出现在我们生活周围,比如餐厅的送餐机器人,酒店里的智能迎宾机器人… 这其中有一类机器人,会根据地面上的标定路径行进,这种机器人的根本原型就是我们今天介绍的——智能寻迹小车系统。
智能寻迹其基础在于自动引导机器人系统,系统可以实现小车自动识别路线。智能寻迹小车运用单片机、传感器、电机驱动及自动控制等技术实现。目前我们在无人驾驶机动车、无人工厂、仓库、服务机器人等领域都能见到它的身影。
当然这次的项目拆解是基于视频作者“化作尘”在全国大学生电子设计竞赛的作品来进行复盘的,本系统主要包括STM32控制模块、传感器寻迹检测系统(VSLB39405V模块)、电机驱动(L298N)、液晶显示(1.44寸OLED/SPI彩屏)和供电电源(12V锂电池组、AMS1117-3.3模块和MP1584EN3.3V模块)等部分组成。可以通过APP实时给小车发送蓝牙指令信号从而控制小车的运动状态, OLED屏还可以实时显示小车的动态信息。最终成品可以使小车在设定的时间走完一段寻迹的坡道路程。
接下来,我们一起来看看具体的实现过程吧。
马上点这里看完整视频
视频中提及的芯片产品我们也一并做了相应梳理,介绍及资源链接如下:
STM32F103C8T6 (ST Microelectronics)
主流增强型 ARM Cortex-M3 MCU ,具有 64 KB Flash 、 72 MHz CPU 、电机控制、 USB 和 CAN
STM32F103xx系列包含了一个高性能ARM® Cortex®-M3 RISC内核,具有最高达72MHz的CPU频率,高速嵌入式存储(闪存至128 kb,SRAM至20 kb),一个广泛范围的增强的I/O和外围设备连接到两个APB总线。 所有型号都含有2个12位ADC,3个通用16位定时器和一个PWM定时器,外加一系列标准和加强的通信接口:最多两个I2C和SPI,三个USART,一个USB和一个CAN。
Digi-Key零件编号: 497-6063-ND
L298N (ST Microelectronics)
双全桥驱动器
L298是一个高集成度单片集成电路,采用15路引脚的Multiwatt以及PowerSO20封装形式。它是一种高电压,大电流双全桥驱动器,设计用于接受标准TTL逻辑电平;并驱动电感负载,如继电器、螺线管、直流电机和步进电机。提供两路输入使能信号来独立驱动或断开设备。
Digi-Key零件编号: 497-1395-5-ND
MP1584EN (MPS)
3A, 1.5MHz, 28V 降压转换器
MP1584是一款集成了内部高端高压功率MOSFET的高频降压开关稳压器。MP1584采用电流控制模式,可通过简单补偿设计提供3A的电流输出并提供快速环路响应。 4.5V至28V的宽输入范围使其适用于各种降压应用,包括汽车环境中的应用。100µA 的工作静态电流允许其使用在电池供电应用中。 通过在轻载条件下降低开关频率,以减少开关和栅极驱动损耗,MP1584实现了宽负载范围内的高转换效率。 降频功能有助于防止启动过程中电感电流失控,过温保护确保了工作的稳定性和可靠性。采用 1.5MHz的高频频率,MP1584能在一些应用中防止EMI(电磁干扰)噪音问题,比如AM无线电和ADSL应用中可能的干扰问题。 MP1584采用散热性能较强的SOIC8E封装。
Digi-Key零件编号: 1589-1533-1-ND(卷带),1589-1533-2-ND(剪切带)或 1589-1533-6-ND(Digi-Reel®)