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足球机器人底层自动控制系统硬件

1 引 言 足球机器人是一个典型的智能机器人系统，其低层控制系统的基本任务是：接收决策子系统通过无线通信子系统发射装置传来的运动控制指令，然后根据接收到的运动指令控制小车左、右轮以实现规划的运动。机器人足球赛的胜负除了取决于决策子系统水平的高低外，在很大程度上决定于硬件系统机器人性能的好坏。机器人的性能主要由低层控制系统决定，研究与开发集成度好、可靠性和控制精度高的控制系统具有重要的意义。 本文介绍由lpc2132微控制器、lm629运动控制芯片、l298恒压恒流桥式驱动芯片、bim-433(418)-f无线收发模块等器件构成的足球机器人低层控制系统，简化系统软硬件设计，提高系统可靠性，在硬件设计上还考虑了机器人硬件平台的改进与升级问题(如加装避障传感器)。下面分述其构成的硬件及其特性。 2 硬 件 2.1 自动控制系统结构 足球机器人低层控制系统主要包括：微控制单元、运动控制器单元、电机驱动单元、速度检测单元、id编码单元、无线接收单元、电源单元等。2.2 微控制器 微控制器选用菲利浦公司生产的lpc2132芯片，他是内置flash存储器

LPC2106在足球机器人控制中的应用设计

处理器，嵌入128kb高速flash存储器。采用3级流水线技术，取指、译码和执行同时进行，能够并行处理指令，提高cpu运行速度。由于具有非常小的尺寸和极低的功耗，非常适用于那些将小型化作为主要要求的应用。多个32位定时器、pwm输出和32个gpio使它特别适用于工业控制和小型机器人系统。本文就是以lpc2106为核心，设计结构简单、性能稳定的足球机器人车体系统。 2.3 车体系统设计采用输出轴配有光电编码器的小型直流电机作为驱动电路。lpc2106产生的pwm波经专门的集成电路双h桥驱动器l298放大，驱动左右轮电机。编码器输出两路具有90度相位差的脉冲，经正交脉冲解码，为cpu提供反馈的计数值和转动方向。lpc2106透过无线接收模块接收主机命令，并融合外传感器电路反馈的环境变量进行电机的pid闭环控制。cpu保留jtag在线调试接口，方便程序的编写、下载和升级。系统硬件组成原理图如图3所示。（1）电机与驱动电路微型直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能和非常高的效率广泛的应用于小功率系统中。为了控制直流电动机，采用定频脉宽调制（pwm）控制。这里，由于lpc2106本身就带有6个

基于单片机的步进电机开环控制系统

时中断方式来控制电动机变速时，实际上是不断改变定时器装载值的大小。在控制过程中，采用离散办法来逼近理想的升降速曲线。为了减少每步计算装载值的时间，系统设计时就把各离散点的速度所需的装载值固化在系统的rom中，系统在运行中用查表法查出所需的装载值，这样可大幅度减少占用cpu的时间，提高系统的响应速度。流程图如图4所示：fig4 acceleration and deceleration control flow chart2.2 步进电机驱动电路 步进电机驱动电路是应用的专用芯片l297、l298组合而成。l297单片步进电机控制集成电路适用于双极性两相步进电机或四相单极性步进电机的控制，与h桥式驱动芯片l298组合，组成完整的步进电机固定斩波频率的pwm恒流斩波驱动器。 l297步进电机控制集成电路产生四相驱动信号，用以控制双极性两相步进电机或四相单极性步进电机，可以采用半步、两相励磁和单相励磁三种方式的切换。使用l297的突出的特点是外部只需时钟、方向和工作方式三个输入信号，同时l297自动产生电机励磁相序减轻了微处理器控制和编程负担。l297具有dip20和so20两种

基于DSP的自动避障小车

30°。将3个红外传感器分别接至i／ope接口的i／ope4、i／ope5和i／ope6。由于光电开关正常状态时信号高电平为5 v，而dsp标准高电平为3.3 v，所以应在光电开关与dsp之间串联分压电阻。电源采用12 v蓄电池供电。dsp是以+3.3 v电压供电，因此必须将+12 v标准电压转换成+3.3 v。该系统采用lm7805与max604作为电源转换器。12 v电源首先经lm7805调压到5 v，先将5 v电压送入红外传感器，再送入max604降压为3.3 v，如图2所示。 采用l298驱动电机，0utl，0ut2分别与小车的一个电机的正负极相连；out3，out4分别与小车的另一个电机的正负极相连；l298的inl和in2引脚分别与dsp的iope0（方向4）、iope1（方向3）引脚连接，用于接收主控器件输出的转向电机的动作指令，并通过0utl和out2控制左电机的正转与反转，l298的in3，in4引脚分别与dsp的iope2（方向2）、iope3（方向1）引脚连接，用于接收主控器件输出的驱动电机的动作指令，并通过0u113，out4控制前方右电机的正转与反转，而ena和

基于DSP TMS320LF2407的自动避障小车设计

反馈和闭环pid控制，从而实现小车精确的速度和位置控制。 2 自动避障小车的硬件设计 该系统以dsp tms320lf2407a为核心，该dsp片内资源丰富，12路脉宽调制(pwm)输出。视觉模块采用e3fds3-0p1型红外传感器，有效探测距离为30 cm，探测角度30°。将3个红外传感器分别接至i／ope接口的i／ope4、i／ope5和i／ope6。12 v电源首先经lm7805调压到5 v，先将5 v电压送入红外传感器，再送入max604降压为3．3 v，如图2所示。 采用l298驱动电机，0utl，0ut2分别与小车的一个电机的正负极相连；out3，out4分别与小车的另一个电机的正负极相连；l298的inl和in2引脚分别与dsp的iope0(方向4)、iope1(方向3)引脚连接，用于接收主控器件输出的转向电机的动作指令，用于接收主控器件输出的驱动电机的动作指令，而ena和enb引脚分别连接到dsp的iope0(pwm3)、iopel(pwm4)引脚，用于控制电机的速度。 其电路原理图如图3所示。 l298分别控制并调整前面2个电机的旋转方向，控制小车的前

基于L298N芯片对离子渗氮中压强的控制

1　离子渗氮理论 　　 渗氮是强化金属表面的一种化学热处理方法，他是将金属零件置于活性氮的介质中，在一定温度和保温时间下，... 一种基于Intel8253与L298N电机PWM调速法     摘要：介绍采用Intel8253型微型计算机接口电路产生脉冲宽度调制波，并使用L298N型桥式驱动器，实现对直流电机的一种简单有效的PWM调速方法。     关键词：Intel8253； L298N： 脉冲... 一种基于Intel8253与L298N的电机PWM调速方法 一种基于Intel8253与L298N的电机PWM调速方法 摘要：介绍采用Intel8253型微型计算机接口电路产生脉冲宽度调制波，并使用L298N型桥式驱动器，实现对直流电机的一种简单有效的PWM调速方法。 关键词：Intel8253； L298N： 脉冲宽度调制... 基于PIC单片机的机器人灵巧手的控制系统设计 pwm信号主要是对其内部time2和2个寄存器的设定：一个是存贮pwm 周期的pr2寄存器，一个是存贮工作周期的寄存器ccprxl［3］。pwm信号输出示意图如图3所示。 当time2刚开始工作时，pwm输出端为高电平，此后time2会和pr2，ccprxl两个寄存器比较 ，当time2等于ccprxl中的设定值时引脚输出变为低电平，当time2计数到与pr2中的数相等 时，此时引脚输出变为高电平，time2便会归零重新计数，这就是pwm信号的输出过程。在pwm信号的输出端连接功放电路，采用l298芯片实现单极性可逆驱动，单片机生成的pwm脉宽调制信号直接由l298双h桥pwm驱动器驱动，l298是一种高电压大电流功率放大芯片。驱动电压可达46v，直流电流总和可达4 a，直接采用ttl逻辑电平控制。 2.4 a/d模块 对于信号的采集部分，由于pic单片机内部集成了一个5通道的8 b a/d，因此无需外接a/d ,直接应用即可。内部a/d的使用主要是对adcon0，adcon1，adres三个寄存器的设定。 3 控制算法 在工业控制中pid算法是一种很常用的算法，一般 扫描电化学显微镜的探针驱动电路 采用宏微两级位移控制系统。宏定位采用步进电机，微定位采用压电陶瓷。一个好的驱动控制电路是影响secm位移精度的关键因素，因此本文着重于设计二级位移系统的控制电路。 步进电机宏定位 步进电机作为角位移的执行机构，当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。由于可以通过控制离散的脉冲个数来控制角位移量，从而可以满足secm准确宏定位的目的。步进电动机的控制占用大量的cpu工作时间，会影响了系统的整体性能。本驱动系统设计采用一种基于arm微控制器的由l298构成的控制和驱动电路，既不占用cpu大量的时间，又能获得良好的控制和驱动效果。 sgs公司的l298步进电机控制器的片内pwm斩波电路产生开关式控制绕组电流。该器件的一个显著特点是仅需时钟、方向和模式输入信号。步进电机所需相位由电路内部产生，它产生两相双极性驱动信号和电机电流设定。l298内含两个高电压大电流双桥式驱动器，可驱动电压最高46v、每相2.5a的步进电机，组成的两相双极性的步进电机驱动电路，原理如图2所示。由arm芯片lpc2138输出pwm信号，经过光电隔离器tlp521-2， 基于CAN总线的车用智能传感器系统设计 数据时会产生中断，单片机响应中断，读取数据时先发送读指令，再发送寄存器地址，数据会自动写入单片机spi接口的缓冲器中。 由于单片机本身带有10位a／d转换器，因此，脚踏板位置传感器和节气门位置传感器输出的模拟信号直接接入单片机进行数模转换，不需要增加新的a／d转换装置，在图3中，传感器经由ra0／an0输入，为了滤掉高频噪声，在模数输入口接了一个rc滤波电路。同时，电子节气门装置执行器直流电机的控制中，pic16f877a有pwm口，通过连接驱动电路可以对直流电机进行驱动，本装置驱动器采用l298。 整套can总线控制网络由脚踏板智能位置传感器节点、节气门体位置传感器和执行器节点以及控制器节点组成，其中，脚踏板智能位置传感器节点、节气门体位置传感器和执行器节点由单片机can总线机构完成，其主要功能是向控制器传递脚踏板位置和反馈信号节气门位置信号，同时，接收控制器向执行器发出的驱动指令信号。控制器采用微机通过研华公司pcl-841卡实现can总线通信和相应的控制算法完成对线控电子节气门的控制。 4 系统控制原理与实验结果 系统控制流程如图4所示。 控制系统 2010年8月27日维库电子市场网IC报价 号数 量价 格供应商 lt1945国产替代 msop10 10+ 3000 10.50元深圳市芯中星科技有限公司lt1945台产替代 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元深圳市科伟盛电子商行ucc2803qdrq1ti/bb 0914+ 8750 25.00元深圳市博尔斯特科技有限公司tps76801qpwprti tssop20 08+ 1196 6.00元深圳市福田区都会电子市场大茂电子经营部l298全新原特价供应 dip/sop 09+ 28000 10.00元深圳市晨光电子有限公司irfp250nir to-247 10+ 1000 4.55元深圳市佰科能电子有限公司ep9307-crz 09+ 120.00元深圳市晨光电子有限公司tip142全新原特价供应 dip/sop 09+ 28000 1.00元深圳市晨光电子有限公司pzt222afairchild sot-223 04+ 1148 0.28元深圳市润芯源科技有限公司lt1930es5linear ssop28 04+29+ 驱动芯片L298电机驱动电路图 l298是sgs公司的产品，l298n为15个管角的单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动，设计用l298n来接收dtl或者ttl逻辑电平，驱动感性负载(比如继电器，直流和步进马达)和开关电源晶体管。内部包含4通道逻辑驱动电路，其额定工作电流为 1 a，最大可达 1.5 a，vss 电压最小 4.5 v，最大可达 36 v；vs 电压最大值也是 36 v。l298n可直接对电机进行控制，无须隔离电路，可以驱动双电机。根据l298n芯片的特点以及spce061a自身的特点，把ioa4～ioa7作为输出口，分别与l298n的in1～in4相接，其vs、vss分别接+12 v、+5 v电源，其输出口out1～out2接转向电机，out3～out4接驱动电机，根据设计要求，结合所编好的程序，根据所发语音命令，接收信号，便可给[p_ioa_data]传送数据，从而控制转向电机和驱动电机。其连接图如图所示。 驱动芯片l298电机驱动电路 来源:时评 用L297和298组成步进电机驱动电路 在这里介绍利用l297和l298芯片实现驱动步进电机的一种简单方法，l297是步进电机控制器，适用于双极性两相步进电机或单极性四相步进电机的控制，可有半步、整步和波状三种驱动模式。片内pwm斩波电路允许开关式控制绕组电流。该器件的一个显著特点是仅需时钟、方向和模式输入信号。步进电机所需相位由电路内部产生，大大减轻了cpu的负担。如图所示为l298内部逻辑电路图 。 来源:qick 请问L298可以用来驱动单极性二相的步进电机么？ 请问l298可以用来驱动单极性二相的步进电机么？请问l298可以用来驱动单极性二相的步进电机么？就是中间有抽头的那种，这样的话l298上桥臂好像就没什么用了吧？ 请问控制直流电机的驱动电路 可以用l298，电路就能很简单你可以用l298啊，可以同时控制两个小功率的，如果只要控制一个可以用l293。只要给pwm和方向就能控制电机速度和方向，前面控制电路可以用单片机或者其他逻辑。不过l298不便宜，7块钱左右 用过l298的请进： 用过l298的请进：用l298驱动步进电机，电压36v，请问该采用什么续流二极管？谢谢！ 请问L298在温度100摄氏度后工作状态稳定吗?会导致信号干扰吗? 请问l298在温度100摄氏度后工作状态稳定吗?会导致信号干扰吗?我们驱动器(l298和l297构成的驱动电路)在温度达到102摄氏度时,输出的信号有变化.象受到干扰一样...请高手指点.谢谢! L298中的SENSE电阻 l298中的sense电阻l298（或其他斩波恒流芯片）中sense电阻应选多大功率的？按照其原理图，流过步进电机每相的电流都要经过它，选用啥型号的电阻（0.5欧)才能适应大电流?若不接sense电阻，除能耗高以外，应每啥影响吧？ l298替代型号 L297 L296 L295 L293DDWP L293DD L293D L293B L293 L292 L2901 L298D L298HN L298N L298P L29C520PC-1 L2SC3356 L301 L311 L317 L3235 相关搜索： IC 非IC PDF 技术资料 电子资讯 l298相关热门型号 LM2931AZ-5.0 LMX2306TMD L1SS400T1G LMSP33CA-465 LNK606DG-TL LP2985AIM5X-1.8 LT1490ACMS8 LP2980AIM5-3.3 LBZX84C2V7LT1G LM2901QPWRQ1 快速导航 优质现货 PDF下载 价格行情 技术文章 代替型号 发布求购 我要上传PDF * 型号 *PDF文件 选择文件… *厂商 描述 验证 按住滑块，拖拽到最右边 ©2024 维库电子市场网（www.dzsc.com）　备案号：浙B2-20050339-1 经营许可证：浙B2-20210386版权声明 买家服务热线：0571-85317607 | 买家服务部QQ： 卖家服务热线：0571-85317607 | 卖家服务部QQ： 上传BOM文件： 上传 BOM文件 *公司名： *联系人： *手机号码： QQ： 应用领域： 消费电子 工业控制 汽车电子 LED 能源控制 智能安防 家用电器 智能物联 医疗电子 通讯网络 其他 有效期： OEM清单文件： 上传 OEM清单文件 *公司名： *联系人： *手机号码： QQ： 有效期： 扫码下载APP， 一键连接广大的电子世界。 在线人工客服 买家服务： 卖家服务： 0571-85317607 客服在线时间周一至周五 9:00-17:30 关注官方微信号， 第一时间获取资讯。 建议反馈 返回顶部 建议反馈 联系人： 联系方式： 按住滑块，拖拽到最右边 >> 感谢您向阿库提出的宝贵意见，您的参与是维库提升服务的动力！意见一经采纳，将有感恩红包奉上哦！