mars技术报告总体电路部分

MARSSTM32（组成将在下文介绍稳压电路（LM29056V\5V\3.3V12V（提供总体电流红外循线与红外表避障（识别前方是否有物体HC-06蓝牙通信模块（将图像识别信息进行传递，是现成的模块图像识别系统（OPENCV，将在程序部分介绍L298N（H步进电机与电机与舵机（具体型号在电机选型部分已经有阐述红外启动电路（只用于传递启动信号，不会有情况产生头电路（用于观察货架或者识别物体激光循迹电路（180外循迹电路与避障电路传递信息到单片机，单片机根据这些信息控制全向轮帮助MARS到 主控选型我们使用的是STM32F103V8，具体介绍将在电路原理细节图中进行TCS3200（MARS三种稳压输出分别是STM32所需要的3V电压电机与步进电机等需要的5V电压，12V12VTO5V优良的稳压，其内部包括静态电流降低电路，电流限制电路，反接和反插入保护电路及热护电便维持机器人的稳定性及后期调试。该具体的电气参数如下表可以发现，该在MARS机器人中，可以正常工作，提供5V稳定的输出电压。另外，我们使用了TVS管以及电容，放置其供电部分被电机部分所干扰。根据比赛场地的温度环境，我们最终选择的为LM2940CT-5.0PCB12VTO6V出于对稳定性的要求和成本的考虑此处的稳压使用的是几乎最常被使用的LM7806。LM2940-5右图为的封装图（来自national公司提供的封装电路）5VTO3VLM1117提供电流限制和热保护电路包含一个调节的带隙参考电压从而能够保证电电容 因 择 这款稳定性较高的下面是这款的内原 和电气特性通过上述三部分稳压电路，便可以将12V的蓄电池电压转变成5V&3V&6V等,从而满足MARS像头的成本较高。因此，我们选择了使用TCS3200颜色识别传感器与头相结合木块已经足够而对于较为复杂的物（诸如加多宝王老吉等则使用电路进行识别TCS往届的队伍，我们使用的是TCS系列的高端版本，TCS3200D。该电路由LM2940-5降压电路提供的5V直流电源驱动，按照三原色原理工作，根据德国对于TCS3200D来说，当选定一个颜色滤波器时，它只允许某种特定的原色通过，其光的 就 以分析出反射TCS3200D传感器上的光 利用计算机院学时用Arduino控制器进试，我们通过使用各种光源来获得不同光环境下的RGB数值，设置MARS比赛中的需求。RGB 与蓝牙电路对 较为复杂的物品之间的识别（比如识别加多宝与王老吉简单 的TCS3200颜色识别电路已经不能满足复杂的识别需求，需通头将图像信息进行使用OPENCV进行图像处理将处理完成后的信息通过HC-06蓝牙模块将数据信息传递到STM32HC-06按照我们前文的取胜方案设计，MARS拿到货物后，通过小型头判断应该将物体放置到哪个货架上（如果需要的话在常见的识别电路中，超声波识别电路由于体积过大并且识别并不是非常精确而不适合MARS的比赛方案，因而，我们可以选择常见的红外识别电路或者识别精度更高的激光识正如我们文中所说的那样，MARS在比赛过程中需要进行一次180度的旋转，根据培RPR22085循迹所用，分配3路进行避障以及识别是否到达的了货架。RPR220LM3930V5VTTL光电对管RPR220是一种反射型光电探测器，其是一个砷化镓红外发光二管是一个高灵敏度的硅平面光电三极管虽然这种元件在以前的竞赛中应用较多，该模块的最大有效监测距离主要由传感器本身的性质决定，但是剧烈的受到被测物体的影响， 据往届比赛的学长的经验使用RPR220对地面上的线以 检测 离常常能够达到0.1CM_20CM。通常而言，光滑表面并反光 良好的物体便于检测3

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R180

472LM393/CY472

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R186

472LM393/CY472

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035为DC=2V，工作电流<125mA，可达60mW，反射效果可满足要求，只需加装 套可聚焦的透镜，其射 力不但会加强一倍，还 现了精度可调的功能只 对透镜稍作调节即可R R 1R 022RQ2N3716/-11Q2N376/-0R212222R21111010Q1(N5551)即可直接驱动红外激光二极管HLD780060H7J，其控制信号则是一个频率为40kHz的调制信号，由控制器产生。图中右边部分为红外接收电路，其红外接收的光敏二极管是一个PN结，需提供一个反偏电压，所以反向连接在电路中。三极管Q1、Q2构成的电路并未起到信号放大的作用，而是使得光敏传感器的工环境光线的自适应作用。在调试过程中，可通过调节可变电阻PR1使得传感器的信号输出最大。放大电路则可采用低噪声的运算放大器TL064来设计，此内部集成了4个运放，可方便地实现信号的滤波及多级放大。将已放大的信号再通过RC积分电路便可产生A／D所要的电压。可以对赛场的黑色线进行较好的设别。下表为TL064的技术指标根据我们文取胜思路以及电机选型部分所述，MARS所需要的电机主要包括全向轮转动所需要的电机4传送带转动使用的电机大的电压与电流。但是我们对L298N是SGS公司生产的MARS控制电平，来控制电机的正反转，ENA,ENB控制电机的停转。下面是其逻辑功能表： 该电路对输入、输出信号起到作用，具有信号单向传输，输入端与输出端电气等特点，抗干般可以满足的需求。另外法是使用光耦ISO7220ISO7220为 道 面向一个方向.其有一个被二氧化 层隔开的逻辑输入缓存器和逻辑输出 存器。下面是其介绍与电气参数L298NL298N护电机，在驱动电路中加入了两组稳流二极管，且使供电电压VS大于其逻辑电压VSS，D8D9D10 10nC9CCL-79450D8D9D10 10nC9CCL-7945012input1input2input34111219SENA814ENA612VSD12D13D14CCL-01n5VCC2OUTAOUTB82112 0n0IN1IN2IN3IN4左边是部分，通过中间的L298N驱动，以 在本次比赛中，MARSAMEGASTM32STM32STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的36MHz161616品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128KSRAM存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于另外，STM32主要具有以下优秀的特点器：片上集成32-512KB的Flash器。6-64KB的SRAM器时钟、复位和电源管理：2.0-3.6VI/OPOR、PDR可编程的电压探测器（PVD。4-16MHz8MHzRC40kHzRCCPUPLLRTC32kHz调试模式：串行调试（SWD）和JTAG接口。：A/D212位D/ASTM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE112I/O26，37，51，80112I/O16以接受5V以内的输入。STM32STM32：并联的电容进行滤波，保证单片机电压的稳定性。从而维持MARSISP与JTAG（在最小系统电路中已经画出100STM32F103V812123123

0只发射启动信号，绝不会做出比赛中所不允许的行为复位与电路这部分列出的是一些我们有可能会使用的其他电路模块根据实际调试结果来决定是使用头电路主要有两点初衷我们使用的头电路为与STM32配合的非常好的OV7670电路。体积小（方便，VGA头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影响数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB