电压检测芯片。信息采集模块要实现全区域路径规划、防止跌落和寻找充电器,其中防止跌落检测是用来防止机器人从台阶或者高处跌落,对实时性要求比较高,需要占用外部中断端口。其它信号采用普通IO口接收,采用定时查询方式进行信号处理即可。另外为了方便使用,还扩展了红外遥控模块,可以手动控制机器人的行走。单片机根据所有的输入信号,对微型吸尘器、驱动电机、液晶显示进行控制,对微型吸尘器的控制信号来自单片机的普通IO口,用三极管放大后再对微型吸尘器进行开关控制。电机需要特定的驱动芯片,单片机产生PWM波通过驱动芯片来对电机进行驱动与控制。为了创建友好的人机界面,还需要扩展显示模块和一些状态指示灯,方便了解机器人的运行状况,其中LCD采用并行数据传输的
f方式。机器人工作时,首先根据电压检测芯片的返回值判断电池是否欠压,如果欠压则利用两个红外接收头寻找充电器并进行充电,充好电后开始按照一定的路径规划方法进行清扫,其中行走机构采用闭环控制。四个碰撞传感器用来实时避障,当机器人任何一个方向碰到物体时反馈信息给单片机,以做出避障决策,红外测距传感器用来路径规划,液晶在机器人工作时显示机器人的状态。422子板设计MC9S12DG128单片机为整个控制系统核心。为了便于调试和功能扩展,单片机的最小系统做成独立的子板,其他模块制成一块电路板作为母板,子板通过插针、插座与母板连接。子板由以下几个模块构成:电源部分,负责提供稳定的5V电源;晶振电路,为系统提供时钟;看门狗电路,实时监测扫地机运行状态,并设置手动复位按钮;LED状态显示,调试子板时下载跑马灯程序用。423时钟电路设计时钟电路在单片机系统硬件设计中往往是一个关键的部分,由于晶振的工作频率很高,设计不当就很有可能使其工作时的产生的高频信号对其他电路造成干扰,尤其是对模拟部分如AD转换输入信号的干扰;若晶振工作不正常,则会导致整个单片机系统无法运行。MC9S12系列单片机的时钟输入接口在其46EXTAL和47XTAL引脚上112引脚封装,通常是接一个16M的晶振体。晶振和单片机引脚之间的连线尽量要短,这样可以保证其工作的稳定性和避免晶振的高频信号过多的干扰周围线路。晶振的下方和周围尽量不要走线,尤其是对信号质量要求高的器件的线路。晶振的周围和下面尽量用地线包围和覆盖,将晶振
L152mHNCVCCC2001uFGNDCLK33RR12EXTAL
图42有源晶振连接电路
f的噪声阻挡起来,也防止其r