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智能硬件电子电路设计图集锦TOP7 —电路图天天读(158)

2015-08-28 22:01:36      点击次数:
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  TOP1 智能电动平衡车电路设计图

  近年来,两轮自平衡电动车以其行走灵活、便利、节能等特点得到了很大的发展。国内外有很多这方面的研究,也有相应的产品。两轮平衡电动车的运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上,也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪(Solid-State Gyroscopes)来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。

  智能电动平衡车电路设计图 —电路图天天读(148)

  电源接口电路图

  智能电动平衡车电路设计图 —电路图天天读(148)

  测速模块接口

  智能电动平衡车电路设计图 —电路图天天读(148)

  单片机最小系统

  车主控模块主要由稳压模块、isp下载口、电感器生产无线模块、加速度传感器、陀螺仪、74ls04s施密特触发器、电源指示灯组成。其中主控芯片的主要功能是采集加速度传感器、陀螺仪、光电编码器、以及无线模块的数据进行运算,然后进行反馈。不仅是主要的数据运算中心又是控制中心。

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共模电感

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  TOP2 采用MSP430($2.0250)的机器人定位系统电路

  对于在室外环境工作的移动机器人通常使用惯导/卫星组合导航方式。惯性导航系统具有完全自主、抗干扰强、隐蔽能力好和输出参数全面等优点,但它的鲁棒性极低,误差会不断随时间累积发散。卫星导航系统具有精度高、定位范围广和误差不随时间累积等优点,但其自主性差、易受外界遮挡和干扰、接收机数据更新频率低等缺点。因此工程上常常将两者互补结合使用,组成卫星/惯性组合导航系统。

  本文以低功耗MSP430F149($5.2425)为核心,设计了能够同时实现卫星导航(GNSS)接收机、惯性测量单元(IMU)、气压高度等导航信息的高速采集与高速合路传输,并进行初步导航定位信息融合的导航系统,即可为室外移动机器人提供直接的导航服务,也可作为高精度组合导航系统的原始测量信息高速采集系统。系统设计的关键是利用单片机有限的接口资源实现了多传感器信息并行采集,设计了有效的数据同步方法,解决了气压传感器数据手册疏漏导致的无法接入问题,给出了机器人组合定位的基本方法。系统充分利用了MSP430F149单片机的能力,具有结构简单、低功耗、对传感器具有普适性等优点。

  本系统由电源、气压计接口、IMU接口、 GNSS接收机接口、SPI转UART模块及MSP430F149构成。系统组成如图1所示。组合导航系统的功能实现分为IMU数据接收与解析、GNSS 数据接收与解析、气压计数据接收与解析、组合导航解算以及数据输出五个部分。IMU数据接收与解析功能用来获取导航解算中需要的加速度和角速度信息;GNSS电感器生产数据接收与解析功能用来获取导航解算中需要的位置和速度信息(松耦合组合)或者 GNSS伪距和伪距率(紧耦合组合);气压计数据接收与解析功能用来获取高度信息;组合导航解算功能为系统核心,用来进行组合导航解算;数据的输出包括原始数据包的整合输出和解算结果的输出。大电流电感

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