【《基于Arduino IDE的四轮驱动爬壁机器人控制系统总体设计构想案例概述》1400字】

基于ArduinoIDE的四轮驱动爬壁机器人控制系统总体设计构想案例概述1.1系统的整体组成框图1.1.1框图部分本次控制系统由两部分组成，通过NRF24L01信号发送与接收，上位机部分供电由一节9v电池供电，NRF24L01统一由Arduinonano上的3.3v管脚供电，下位机部分供电由24v锂电池供电，电机驱动器由24v电源进行供电，24v电源在无法直接给Arduinonano直接进行供电，arduinonano的vit接口进行供电时，电压必须在7-12v，所以需要一个24v转9v的部分。图1.1.1.1称为手柄部分，图1.1.1.2称为运动接收部分。图1.1.1.1图1.1.1.21.2控制芯片1.1.1控制芯片基本信息Arduinonano是一款跟Arduinouno比较相似的开发板，在使用的微控芯片上一样的，不同的地方在于前者的尺寸比较后者更加的小巧。手柄部分和运动接收部分都采用Arduinonano进行控制。图1.1.1.1为arduinonano实物。图1.1.1.1双排针脚引出，相比于微小的芯片，可以更方便进行的焊接，表1.1.1.1为Arduinonano的基本参数。表1.1.1.1Nano技术参数控制器ATmega328P时钟频率16MHZPWM6个数字I/O22个模拟量输入引脚8个1.1.2控制芯片的针脚信息图1.1.1.1为Arduinonano的针脚图示。图1.1.1.1图1.1.1.1中的（1）引脚、（2）引脚为串行输出输入针脚，通过ch340芯片可以进行usb信号的转化，能进行程序的下载，通信。所以这两个针脚一般不做其他用途。RESET为系统的复位针脚。VIN为外部电源引脚，在电池供电的情况下，推荐电压7v-12v，+5v可以在由外部5v电源时充当输入，如果没有5v电源可以给其他元件供5v的电源。3v3可以给外部供3.3v的电源。（25）引脚、（26）引脚只能做模拟功能。（23）引脚、（24）引脚既可以做模拟功能，也可以做I2C总线用。（13）引脚到（16）引脚，可以做SPI总线用，（6）引脚、（8）引脚、（9）引脚、（12）引脚、（13）引脚、（14）引脚可以做PWM输出用。每个引脚只能用作一个用途，比如用了SPI总线后，（13）引脚、（11）引脚引脚就没办法做PWM用。1.3通信芯片通信芯片NRF24L01是一个无线射频装置，该模块如果在开放的空间进行使用，且波特率降低，那么器工作范围可以达到100米，该模块能够使用的125个不同的通道，每个通道可以有6个地址，即每个模块可以同时与另外的六个模块进行着通信。而且该模块价格便宜。1.4操作部分操作部分主要为双轴摇杆，双轴摇杆相对于电位器，不进行操作时输出1.5的电压，电压的范围在0v-5v内进行变化，而且价格便宜，相比与ps手柄而言，制造简单，有扩展的可能，价格也比前者更加合适1.5伺服直流驱动器及电机驱动器选择TSDA-C11A，电机选择SDGA-01C31AB，这个电机的功率是100W的功率，采用的伺服控制模式，相比步进电机具有精度高等优点。直流伺服驱动器工作电压的范围在18V-60VDC内，可以为200W直流伺服电机提供18V-36VDC的直流电源与控制，直流伺服驱动器能够提供平均8A的电流，直流伺服驱动器额定转速为3000RPM，支持最高可以达到10000RPM，控制方式的方式主要是外部脉冲、模拟量、上位机通讯控制等，可以支持支持位置控制、速度控制和力矩控制模式。伺服驱动器能够对直流伺服电机进行保护，有报警输出设置，方便设计人员对运动系统的设计。1.6其他辅助元器件及模块降压芯片vbt1-s12-s3.3-smt，为了将直流电压转换为所需要的电压，VBT1-SMT系列非常适合本次设计的要求，首先因为12v电压转3.3v电压因为降压过大，相比于其它类型的转换元件而言，它更加的合适，因为它的发热量小，效率高，用途也比较的广泛，它大量使用在混合模拟/数字电路，测试和测量设备，过程机器控制设备，数据通信电信领域等。可以提供稳定的固定电压输出。因为它要给通信模块NRF24L01供电，对于供电的要求比较高，而且在通信领域的广泛使用，所以选择这一款芯片。降压RA2412CS-2W芯片是一款直流电压转换的芯片，采取的是固