足球機(jī)器人底層自動控制系統(tǒng)硬件

1 引 言 足球機(jī)器人是一個典型的智能機(jī)器人系統(tǒng)，其低層控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是：接收決策子系統(tǒng)通過無線通信子系統(tǒng)發(fā)射裝置傳來的運(yùn)動控制指令，然后根據(jù)接收到的運(yùn)動指令控制小車左、右輪以實現(xiàn)規(guī)劃的運(yùn)動。機(jī)器人足球賽的勝負(fù)除了取決于決策子系統(tǒng)水平的高低外，在很大程度上決定于硬件系統(tǒng)機(jī)器人性能的好壞。機(jī)器人的性能主要由低層控制系統(tǒng)決定，研究與開發(fā)集成度好、可靠性和控制精度高的控制系統(tǒng)具有重要的意義。 本文介紹由lpc2132微控制器、lm629運(yùn)動控制芯片、l298恒壓恒流橋式驅(qū)動芯片、bim-433(418)-f無線收發(fā)模塊等器件構(gòu)成的足球機(jī)器人低層控制系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)軟硬件設(shè)計，提高系統(tǒng)可靠性，在硬件設(shè)計上還考慮了機(jī)器人硬件平臺的改進(jìn)與升級問題(如加裝避障傳感器)。下面分述其構(gòu)成的硬件及其特性。 2 硬 件 2.1 自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 足球機(jī)器人低層控制系統(tǒng)主要包括：微控制單元、運(yùn)動控制器單元、電機(jī)驅(qū)動單元、速度檢測單元、id編碼單元、無線接收單元、電源單元等。2.2 微控制器 微控制器選用菲利浦公司生產(chǎn)的lpc2132芯片，他是內(nèi)置flash存儲器

LPC2106在足球機(jī)器人控制中的應(yīng)用設(shè)計

處理器，嵌入128kb高速flash存儲器。采用3級流水線技術(shù)，取指、譯碼和執(zhí)行同時進(jìn)行，能夠并行處理指令，提高cpu運(yùn)行速度。由于具有非常小的尺寸和極低的功耗，非常適用于那些將小型化作為主要要求的應(yīng)用。多個32位定時器、pwm輸出和32個gpio使它特別適用于工業(yè)控制和小型機(jī)器人系統(tǒng)。本文就是以lpc2106為核心，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的足球機(jī)器人車體系統(tǒng)。 2.3 車體系統(tǒng)設(shè)計采用輸出軸配有光電編碼器的小型直流電機(jī)作為驅(qū)動電路。lpc2106產(chǎn)生的pwm波經(jīng)專門的集成電路雙h橋驅(qū)動器l298放大，驅(qū)動左右輪電機(jī)。編碼器輸出兩路具有90度相位差的脈沖，經(jīng)正交脈沖解碼，為cpu提供反饋的計數(shù)值和轉(zhuǎn)動方向。lpc2106透過無線接收模塊接收主機(jī)命令，并融合外傳感器電路反饋的環(huán)境變量進(jìn)行電機(jī)的pid閉環(huán)控制。cpu保留jtag在線調(diào)試接口，方便程序的編寫、下載和升級。系統(tǒng)硬件組成原理圖如圖3所示。（1）電機(jī)與驅(qū)動電路微型直流電機(jī)以其良好的線性特性、優(yōu)異的控制性能和非常高的效率廣泛的應(yīng)用于小功率系統(tǒng)中。為了控制直流電動機(jī)，采用定頻脈寬調(diào)制（pwm）控制。這里，由于lpc2106本身就帶有6個

基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)

時中斷方式來控制電動機(jī)變速時，實際上是不斷改變定時器裝載值的大小。在控制過程中，采用離散辦法來逼近理想的升降速曲線。為了減少每步計算裝載值的時間，系統(tǒng)設(shè)計時就把各離散點的速度所需的裝載值固化在系統(tǒng)的rom中，系統(tǒng)在運(yùn)行中用查表法查出所需的裝載值，這樣可大幅度減少占用cpu的時間，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。流程圖如圖4所示：fig4 acceleration and deceleration control flow chart2.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路是應(yīng)用的專用芯片l297、l298組合而成。l297單片步進(jìn)電機(jī)控制集成電路適用于雙極性兩相步進(jìn)電機(jī)或四相單極性步進(jìn)電機(jī)的控制，與h橋式驅(qū)動芯片l298組合，組成完整的步進(jìn)電機(jī)固定斬波頻率的pwm恒流斬波驅(qū)動器。 l297步進(jìn)電機(jī)控制集成電路產(chǎn)生四相驅(qū)動信號，用以控制雙極性兩相步進(jìn)電機(jī)或四相單極性步進(jìn)電機(jī)，可以采用半步、兩相勵磁和單相勵磁三種方式的切換。使用l297的突出的特點是外部只需時鐘、方向和工作方式三個輸入信號，同時l297自動產(chǎn)生電機(jī)勵磁相序減輕了微處理器控制和編程負(fù)擔(dān)。l297具有dip20和so20兩種

基于DSP的自動避障小車

30°。將3個紅外傳感器分別接至i／ope接口的i／ope4、i／ope5和i／ope6。由于光電開關(guān)正常狀態(tài)時信號高電平為5 v，而dsp標(biāo)準(zhǔn)高電平為3.3 v，所以應(yīng)在光電開關(guān)與dsp之間串聯(lián)分壓電阻。電源采用12 v蓄電池供電。dsp是以+3.3 v電壓供電，因此必須將+12 v標(biāo)準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成+3.3 v。該系統(tǒng)采用lm7805與max604作為電源轉(zhuǎn)換器。12 v電源首先經(jīng)lm7805調(diào)壓到5 v，先將5 v電壓送入紅外傳感器，再送入max604降壓為3.3 v，如圖2所示。 采用l298驅(qū)動電機(jī)，0utl，0ut2分別與小車的一個電機(jī)的正負(fù)極相連；out3，out4分別與小車的另一個電機(jī)的正負(fù)極相連；l298的inl和in2引腳分別與dsp的iope0（方向4）、iope1（方向3）引腳連接，用于接收主控器件輸出的轉(zhuǎn)向電機(jī)的動作指令，并通過0utl和out2控制左電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，l298的in3，in4引腳分別與dsp的iope2（方向2）、iope3（方向1）引腳連接，用于接收主控器件輸出的驅(qū)動電機(jī)的動作指令，并通過0u113，out4控制前方右電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，而ena和

基于DSP TMS320LF2407的自動避障小車設(shè)計

反饋和閉環(huán)pid控制，從而實現(xiàn)小車精確的速度和位置控制。 2 自動避障小車的硬件設(shè)計 該系統(tǒng)以dsp tms320lf2407a為核心，該dsp片內(nèi)資源豐富，12路脈寬調(diào)制(pwm)輸出。視覺模塊采用e3fds3-0p1型紅外傳感器，有效探測距離為30 cm，探測角度30°。將3個紅外傳感器分別接至i／ope接口的i／ope4、i／ope5和i／ope6。12 v電源首先經(jīng)lm7805調(diào)壓到5 v，先將5 v電壓送入紅外傳感器，再送入max604降壓為3．3 v，如圖2所示。 采用l298驅(qū)動電機(jī)，0utl，0ut2分別與小車的一個電機(jī)的正負(fù)極相連；out3，out4分別與小車的另一個電機(jī)的正負(fù)極相連；l298的inl和in2引腳分別與dsp的iope0(方向4)、iope1(方向3)引腳連接，用于接收主控器件輸出的轉(zhuǎn)向電機(jī)的動作指令，用于接收主控器件輸出的驅(qū)動電機(jī)的動作指令，而ena和enb引腳分別連接到dsp的iope0(pwm3)、iopel(pwm4)引腳，用于控制電機(jī)的速度。 其電路原理圖如圖3所示。 l298分別控制并調(diào)整前面2個電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，控制小車的前

基于L298N芯片對離子滲氮中壓強(qiáng)的控制

1　離子滲氮理論 　　 滲氮是強(qiáng)化金屬表面的一種化學(xué)熱處理方法，他是將金屬零件置于活性氮的介質(zhì)中，在一定溫度和保溫時間下，... 一種基于Intel8253與L298N電機(jī)PWM調(diào)速法     摘要：介紹采用Intel8253型微型計算機(jī)接口電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波，并使用L298N型橋式驅(qū)動器，實現(xiàn)對直流電機(jī)的一種簡單有效的PWM調(diào)速方法。     關(guān)鍵詞：Intel8253； L298N： 脈沖... 一種基于Intel8253與L298N的電機(jī)PWM調(diào)速方法 一種基于Intel8253與L298N的電機(jī)PWM調(diào)速方法 摘要：介紹采用Intel8253型微型計算機(jī)接口電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波，并使用L298N型橋式驅(qū)動器，實現(xiàn)對直流電機(jī)的一種簡單有效的PWM調(diào)速方法。 關(guān)鍵詞：Intel8253； L298N： 脈沖寬度調(diào)制... 基于PIC單片機(jī)的機(jī)器人靈巧手的控制系統(tǒng)設(shè)計 pwm信號主要是對其內(nèi)部time2和2個寄存器的設(shè)定：一個是存貯pwm 周期的pr2寄存器，一個是存貯工作周期的寄存器ccprxl［3］。pwm信號輸出示意圖如圖3所示。 當(dāng)time2剛開始工作時，pwm輸出端為高電平，此后time2會和pr2，ccprxl兩個寄存器比較 ，當(dāng)time2等于ccprxl中的設(shè)定值時引腳輸出變?yōu)榈碗娖?，?dāng)time2計數(shù)到與pr2中的數(shù)相等 時，此時引腳輸出變?yōu)楦唠娖?，time2便會歸零重新計數(shù)，這就是pwm信號的輸出過程。在pwm信號的輸出端連接功放電路，采用l298芯片實現(xiàn)單極性可逆驅(qū)動，單片機(jī)生成的pwm脈寬調(diào)制信號直接由l298雙h橋pwm驅(qū)動器驅(qū)動，l298是一種高電壓大電流功率放大芯片。驅(qū)動電壓可達(dá)46v，直流電流總和可達(dá)4 a，直接采用ttl邏輯電平控制。 2.4 a/d模塊 對于信號的采集部分，由于pic單片機(jī)內(nèi)部集成了一個5通道的8 b a/d，因此無需外接a/d ,直接應(yīng)用即可。內(nèi)部a/d的使用主要是對adcon0，adcon1，adres三個寄存器的設(shè)定。 3 控制算法 在工業(yè)控制中pid算法是一種很常用的算法，一般 掃描電化學(xué)顯微鏡的探針驅(qū)動電路 采用宏微兩級位移控制系統(tǒng)。宏定位采用步進(jìn)電機(jī)，微定位采用壓電陶瓷。一個好的驅(qū)動控制電路是影響secm位移精度的關(guān)鍵因素，因此本文著重于設(shè)計二級位移系統(tǒng)的控制電路。 步進(jìn)電機(jī)宏定位 步進(jìn)電機(jī)作為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號時，就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(即步進(jìn)角)。由于可以通過控制離散的脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而可以滿足secm準(zhǔn)確宏定位的目的。步進(jìn)電動機(jī)的控制占用大量的cpu工作時間，會影響了系統(tǒng)的整體性能。本驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計采用一種基于arm微控制器的由l298構(gòu)成的控制和驅(qū)動電路，既不占用cpu大量的時間，又能獲得良好的控制和驅(qū)動效果。 sgs公司的l298步進(jìn)電機(jī)控制器的片內(nèi)pwm斬波電路產(chǎn)生開關(guān)式控制繞組電流。該器件的一個顯著特點是僅需時鐘、方向和模式輸入信號。步進(jìn)電機(jī)所需相位由電路內(nèi)部產(chǎn)生，它產(chǎn)生兩相雙極性驅(qū)動信號和電機(jī)電流設(shè)定。l298內(nèi)含兩個高電壓大電流雙橋式驅(qū)動器，可驅(qū)動電壓最高46v、每相2.5a的步進(jìn)電機(jī)，組成的兩相雙極性的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，原理如圖2所示。由arm芯片lpc2138輸出pwm信號，經(jīng)過光電隔離器tlp521-2， 基于CAN總線的車用智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計 數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷，讀取數(shù)據(jù)時先發(fā)送讀指令，再發(fā)送寄存器地址，數(shù)據(jù)會自動寫入單片機(jī)spi接口的緩沖器中。 由于單片機(jī)本身帶有10位a／d轉(zhuǎn)換器，因此，腳踏板位置傳感器和節(jié)氣門位置傳感器輸出的模擬信號直接接入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，不需要增加新的a／d轉(zhuǎn)換裝置，在圖3中，傳感器經(jīng)由ra0／an0輸入，為了濾掉高頻噪聲，在模數(shù)輸入口接了一個rc濾波電路。同時，電子節(jié)氣門裝置執(zhí)行器直流電機(jī)的控制中，pic16f877a有pwm口，通過連接驅(qū)動電路可以對直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，本裝置驅(qū)動器采用l298。 整套can總線控制網(wǎng)絡(luò)由腳踏板智能位置傳感器節(jié)點、節(jié)氣門體位置傳感器和執(zhí)行器節(jié)點以及控制器節(jié)點組成，其中，腳踏板智能位置傳感器節(jié)點、節(jié)氣門體位置傳感器和執(zhí)行器節(jié)點由單片機(jī)can總線機(jī)構(gòu)完成，其主要功能是向控制器傳遞腳踏板位置和反饋信號節(jié)氣門位置信號，同時，接收控制器向執(zhí)行器發(fā)出的驅(qū)動指令信號。控制器采用微機(jī)通過研華公司pcl-841卡實現(xiàn)can總線通信和相應(yīng)的控制算法完成對線控電子節(jié)氣門的控制。 4 系統(tǒng)控制原理與實驗結(jié)果 系統(tǒng)控制流程如圖4所示。 控制系統(tǒng) 2010年8月27日維庫電子市場網(wǎng)IC報價 號數(shù) 量價 格供應(yīng)商 lt1945國產(chǎn)替代 msop10 10+ 3000 10.50元深圳市芯中星科技有限公司lt1945臺產(chǎn)替代 msop10 10+ 18000 10.50元深圳市芯中星科技有限公司aod434ao to-252 09+ 26900 1.30元深圳市科偉盛電子商行ucc2803qdrq1ti/bb 0914+ 8750 25.00元深圳市博爾斯特科技有限公司tps76801qpwprti tssop20 08+ 1196 6.00元深圳市福田區(qū)都會電子市場大茂電子經(jīng)營部l298全新原特價供應(yīng) dip/sop 09+ 28000 10.00元深圳市晨光電子有限公司irfp250nir to-247 10+ 1000 4.55元深圳市佰科能電子有限公司ep9307-crz 09+ 120.00元深圳市晨光電子有限公司tip142全新原特價供應(yīng) dip/sop 09+ 28000 1.00元深圳市晨光電子有限公司pzt222afairchild sot-223 04+ 1148 0.28元深圳市潤芯源科技有限公司lt1930es5linear ssop28 04+29+ 驅(qū)動芯片L298電機(jī)驅(qū)動電路圖 l298是sgs公司的產(chǎn)品，l298n為15個管角的單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動，設(shè)計用l298n來接收dtl或者ttl邏輯電平，驅(qū)動感性負(fù)載(比如繼電器，直流和步進(jìn)馬達(dá))和開關(guān)電源晶體管。內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路，其額定工作電流為 1 a，最大可達(dá) 1.5 a，vss 電壓最小 4.5 v，最大可達(dá) 36 v；vs 電壓最大值也是 36 v。l298n可直接對電機(jī)進(jìn)行控制，無須隔離電路，可以驅(qū)動雙電機(jī)。根據(jù)l298n芯片的特點以及spce061a自身的特點，把ioa4～ioa7作為輸出口，分別與l298n的in1～in4相接，其vs、vss分別接+12 v、+5 v電源，其輸出口out1～out2接轉(zhuǎn)向電機(jī)，out3～out4接驅(qū)動電機(jī)，根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合所編好的程序，根據(jù)所發(fā)語音命令，接收信號，便可給[p_ioa_data]傳送數(shù)據(jù)，從而控制轉(zhuǎn)向電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)。其連接圖如圖所示。 驅(qū)動芯片l298電機(jī)驅(qū)動電路 來源:時評 用L297和298組成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路 在這里介紹利用l297和l298芯片實現(xiàn)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的一種簡單方法，l297是步進(jìn)電機(jī)控制器，適用于雙極性兩相步進(jìn)電機(jī)或單極性四相步進(jìn)電機(jī)的控制，可有半步、整步和波狀三種驅(qū)動模式。片內(nèi)pwm斬波電路允許開關(guān)式控制繞組電流。該器件的一個顯著特點是僅需時鐘、方向和模式輸入信號。步進(jìn)電機(jī)所需相位由電路內(nèi)部產(chǎn)生，大大減輕了cpu的負(fù)擔(dān)。如圖所示為l298內(nèi)部邏輯電路圖 。 來源:qick 請問L298可以用來驅(qū)動單極性二相的步進(jìn)電機(jī)么？ 請問l298可以用來驅(qū)動單極性二相的步進(jìn)電機(jī)么？請問l298可以用來驅(qū)動單極性二相的步進(jìn)電機(jī)么？就是中間有抽頭的那種，這樣的話l298上橋臂好像就沒什么用了吧？ 請問控制直流電機(jī)的驅(qū)動電路 可以用l298，電路就能很簡單你可以用l298啊，可以同時控制兩個小功率的，如果只要控制一個可以用l293。只要給pwm和方向就能控制電機(jī)速度和方向，前面控制電路可以用單片機(jī)或者其他邏輯。不過l298不便宜，7塊錢左右 用過l298的請進(jìn)： 用過l298的請進(jìn)：用l298驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，電壓36v，請問該采用什么續(xù)流二極管？謝謝！ 請問L298在溫度100攝氏度后工作狀態(tài)穩(wěn)定嗎?會導(dǎo)致信號干擾嗎? 請問l298在溫度100攝氏度后工作狀態(tài)穩(wěn)定嗎?會導(dǎo)致信號干擾嗎?我們驅(qū)動器(l298和l297構(gòu)成的驅(qū)動電路)在溫度達(dá)到102攝氏度時,輸出的信號有變化.象受到干擾一樣...請高手指點.謝謝! L298中的SENSE電阻 l298中的sense電阻l298（或其他斬波恒流芯片）中sense電阻應(yīng)選多大功率的？按照其原理圖，流過步進(jìn)電機(jī)每相的電流都要經(jīng)過它，選用啥型號的電阻（0.5歐)才能適應(yīng)大電流?若不接sense電阻，除能耗高以外，應(yīng)每啥影響吧？ l298替代型號 L297 L296 L295 L293DDWP L293DD L293D L293B L293 L292 L2901 L298D L298HN L298N L298P L29C520PC-1 L2SC3356 L301 L311 L317 L3235 相關(guān)搜索： IC 非IC PDF 技術(shù)資料 電子資訊 l298相關(guān)熱門型號 LMBT4401LT1G LT1211CS8 LMC6772BIMX LA7016 LTC4053EMSE-4.2#TR LT1764EQ-1.5 LM393L LP3874EMP-ADJ LP2986AIM-5.0 LTC3407EMSE 推廣鏈接 L298P013TR價格優(yōu)勢 STM意法半導(dǎo)體現(xiàn)貨 全系列可訂貨 無優(yōu)勢不廣告 https://... 快速導(dǎo)航 優(yōu)質(zhì)現(xiàn)貨 PDF下載 價格行情 技術(shù)文章 代替型號 發(fā)布求購 我要上傳PDF * 型號 *PDF文件 選擇文件… *廠商 描述 驗證 按住滑塊，拖拽到最右邊 ©2025 維庫電子市場網(wǎng)（www.udpf.com.cn）　備案號：浙B2-20050339-1 經(jīng)營許可證：浙B2-20210386版權(quán)聲明 買家服務(wù)熱線：0571-85317607 | 買家服務(wù)部QQ： 賣家服務(wù)熱線：0571-85317607 | 賣家服務(wù)部QQ： OEM清單文件： 上傳 OEM清單文件 *公司名： *聯(lián)系人： *手機(jī)號碼： QQ： 有效期： 掃碼下載APP， 一鍵連接廣大的電子世界。 在線人工客服 買家服務(wù)： 賣家服務(wù)： 技術(shù)客服： 0571-85317607 網(wǎng)站技術(shù)支持 13606545031 客服在線時間周一至周五 9:00-17:30 關(guān)注官方微信號， 第一時間獲取資訊。 建議反饋 返回頂部 建議反饋 聯(lián)系人： 聯(lián)系方式： 按住滑塊，拖拽到最右邊 >> 感謝您向阿庫提出的寶貴意見，您的參與是維庫提升服務(wù)的動力！意見一經(jīng)采納，將有感恩紅包奉上哦！