Arduino 智能小车开发的难点主要集中在电机控制,传感器运用,程序编写和硬 件连接。我的 Arduino 智能小车使用的是有刷直流电机,也是 Arduino 智能小车最常 采用的类型。我的循迹机器人采用红外对管循迹法,这样编程简单,易于实现。同时 我也对基于 cmu cam5 视觉传感器的循迹方式进行了一定的探索。由于 Arduino 的编 程是基于 C 语言的,因此 C 语言基础对于智能小车的开发尤为重要。因为 Arduino 智能小车的设计采用模块化思想,多数连接方式无需焊锡,采用杜邦线就可以连接。 所以电机,Arduino 主板和小车主板的连接相对较为轻松。事后只要根据你的连接方 式编写程序就可以。文献综述
2。2 硬件准备
小车供电方案采用 3。7V 充电锂电池,实测充满电一次可以在 pwm=110 的情况下 运行 3 分钟左右。
小车控制单片机采用 Arduino 家族中的 Arduino UNO,配合慧静电子 R3 扩展板 使用。其实也可以不用扩展板,不过采用扩展板,接线更加方便,电路更容易调试, 接线更加明晰。
小车主板采用慧静电子 HL-1 智能小车主板,主板上内部封装了 LM7805 稳压模块, 德州仪器 L293D 电机控制芯片组成 H 桥控制电机,RPR220 反射式红外光传感器, 74HC148 优先编码器。还有没有使用到的 HJ-IR2 红外传感器(用于红外避障),我 将在下面的章节中分析主板电路图。
2。3 基于 Arduino 的直流电机的控制
本节介绍的是两轮智能小车平台的电机控制原理,说明了电机控制硬件和让它发 挥作用的源代码。
2。3。1 电机驱动模块电路
图 2-1:H 桥电路结构
[1]H 桥(图 2-1)是一个典型的直流电机控制电路,因为它的电路形状酷似字母 H, 故得名与“H 桥”。4 个三极管组成 H 的 4 条垂直腿,而电机就是 H 中的横杠。
图中使用 H 桥控制左右两个电机,左电机在下半图,右电机在上半图,两个电机 控制的方法相同,ENA,ENB 是使能端,IN1,IN2,IN3,IN4 分别是右电机和左电机 的控制端。
下面分析 H 桥的几种情况,因为两个电机控制方法相同,所以只采用右电机说明: 1。当 ENA=1,IN1=1,IN2=0 时,三极管导通情况:T1,T4 导通,T2,T3 关断,
电机正极接 GND,负极接+VS,电机反转。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-
2。当 ENA=1,IN1=0,IN2=1 时,三极管导通情况:T2,T3 导通,T1,T4 关断, 电机正极接+VS,负极接 GND,电机正转。
3。当 ENA=1,IN1=0,IN2=0 时,三极管导通情况:T2,T4 导通,T1,T3 关断, 电机正负极均接 GND,电机不旋转。
4。当 ENA=0 时,T1,T2,T3,T4 均不导通,电机悬空,不旋转。