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机器人行走电路1设计总体方案
11方案选择及比较
111电机驱动电路
方案一:L298集成芯片驱动电路L298N为SGSTHOMSONMicroelectro
ics所出产的双全桥步进电机专用驱动芯片DualFullBridgeDriver,内部包含4信道逻辑驱动电路,是一种二相和四相步进电机的专用驱动器,可同时驱动2个二相或1个四相步进电机,内含二个HBridge的高电压、大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑准位信号,可驱动46V、2A以下的步进电机,且可以直接透过电源来调节输出电压。方案二:H桥驱动电路。小车使用的电机大多数都是小型直流电机,此方案选用最常用的电机驱动控制方式,PWMH桥驱动。比较:L298集成芯片功能较为强大,对于机器人的调速等功能的实现有很好的平台,但是所需电源电压交大,且需要配合单片机使用,芯片成本也比较高;H桥驱动电路电路结构简单,操作较为容易,成本也比较低,转速在一定范围内也可调,对电源要求小。鉴于本人对单片机的生疏级综合H桥驱动电路的诸多优点,最终选择H桥驱动电路。
112时间控制电路
方案一:采用555定时器时基电路,构成多谐振荡器,通过外部连接的滑动变阻器调节充电和放电的时间。方案二:利用时间继电器控制时间。时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。利用数字时间继电器调节时间,使用方便。比较:经过分析,我选择了方案一。555定时器内部的比较器灵敏度较高,
而且采用差分电路形式,用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。通过调节参数可以合理的得到小车前进和后退的时间。而若使用方案二,时间继电器造价较高花费较大。故摒弃不用。
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f113计时电路
这一部分方案很多,可以采用4019374LS160,74LS290等芯片,它们的引脚可能有差别,但是作用大同小异。由于在电机驱动模块我使用了40193芯片,为了更多地了解其他芯片的引脚排列及使用,在对机器人的行进计时电路中,我使用了74LS160芯片。
12设计思路
在电机驱动模块,要实现电机的正反转,就需要高低电平交替触发H桥驱动电路的翻转信号,这个信号由D触发器给它提供,D触发器接收的信号又是由40193计时器的进位信号给它提供,而提供信号的终端是一个分、秒可调的555多谐振荡器,通过控制滑动变阻器调节振荡周期,将信号传给40193计数器,从而完成后续步骤。在行进计时模块,由于电机正反转信号由D触发器输出信号给出,所以将D触发器输出端接计时器,计时器时钟信号终端直接采用r
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