一种基于制造技术

本实用新型专利技术涉及

【技术实现步骤摘要】
一种基于Arduino的主控装置


[0001]本技术涉及
Arduino
控制
，具体涉及一种基于
Arduino
的主控装置
。

技术介绍

[0002]Arduino
具有上手简单，开发方便，成本低廉等特点，十分适用于创客教育和
STEAM
教育
。
传统的
Arduino
主控电路板需要外接电源才能使用，主控板与其他编程模块连接的接口采用
PIN
针脚式接口，针脚式接口使用起来十分不方便，针脚式接口容易弯曲，如果不小心弄弯了针脚就容易损坏主控板，针脚式接口有尖锐的棱角，容易划伤使用者，还需要分正反接入
。
目前现在的
Arduino
开发板有如下问题：扩展能力差
、
连接复杂且连接可靠性差
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于
Arduino
的主控装置，有助于帮助解决现在的
Arduino
开发板扩展能力差
、
连接复杂且连接可靠性差的问题
。
[0004]为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]本申请提供的基于
Arduino
的主控装置，包括：主控电路板，所述主控电路板设置有主控电路
、
电源控制电路
、
串口通讯电路
、
电机驱动电路
、I/O
控制电路
、
充电控制电路
、5V
‑
3V
电压转换电路
、
电池接口电路
、
指示灯电路和内置电池；其中，
[0006]所述主控电路分别与所述串口通讯电路
、
所述
I/O
控制电路
、
所述电机驱动电路
、
所述电源控制电路和所述内置电池相连；
[0007]所述电源控制电路和所述内置电池为所述主控电路供电；
[0008]所述电机驱动电路通过
USB
‑
C
接口外接电机，为外接电机提供工作所需标准电压；
[0009]所述串口通讯电路通过
USB
‑
C
接口外接上位机，实现所述上位机与所述主控电路通信；
[0010]所述
I/O
控制电路通过
USB
‑
C
接口外接外部设备，实现所述外部设备与所述主控电路的通信；
[0011]所述
5V
‑
3V
电压转换电路连接所述电源控制电路和外部电源，用于转换电压；
[0012]所述充电控制电路通过电池接口电路连接外部电源，同时连接所述内置电池，检测所述内置电池电压并实现对所述内置电池充电；
[0013]所述指示灯电路分别与所述充电控制电路和所述电机驱动电路连接，用于显示充电状态和电机驱动电路运行状态
。
[0014]优选地，所述串口通讯电路，包括：转换芯片
U1
和
USB
‑
C
接口
J3
；其中，
[0015]所述转换芯片
U1
的1号引脚接地；2号引脚通过电阻
R14
连接所述主控电路的控制芯片
U3
的
30
号引脚；3号引脚通过电阻
R15
连接所述主控电路的控制芯片
U3
的
31
号引脚；
13
号引脚通过电容
C10
并联微动按钮
S1
和电阻
R4
连接所述主控电路的控制芯片
U3
的
29
号引脚；4号引脚通过电容
C3
接地；5号和6号引脚分别连接
J3
的
D+
和
D
‑
引脚；7号和8号引脚与晶
体振荡器
Y1、
电容
C4
和
C5
构成的电路串联接地；
16
号引脚连接所述
5V
‑
3V
电压转换电路的电路工作电压输出端，同时与保险丝
F2、
电容
C1
和
C2
构成的电路串联接地；9～
12
号
、14
号
、15
号引脚空置；
[0016]所述
USB
‑
C
接口
J3
的
VBUS
引脚通过肖特基二极管
D3
连接保险丝
F2、
电容
C1
和
C2
构成的电路外接电源；
SHLD
引脚和
GND
引脚接地；
CC1
和
CC2
引脚空置
。
[0017]优选地，所述
I/O
控制电路，包括：
USB
‑
C
接口
J14
～
J17、J19
～
J22
；其中，每个
USB
‑
C
接口的
VBUS
引脚外接电源；
D+
和
D
‑
引脚分别连接所述主控电路的控制芯片
U3
；
SHLD
引脚和
GND
引脚接地；
CC1
和
CC2
引脚空置
。
[0018]优选地，所述电机驱动电路，包括：
USB
‑
C
接口
J12
和
J27、
电机驱动芯片
U4
和
U5
；其中，
[0019]所述电机驱动芯片
U4
的1号引脚通过电容
C17
接地，同时连接肖特基二极管
D2
；2号引脚连接所述
USB
‑
C
接口
J12
的
VBUS
引脚；3号引脚连接所述
USB
‑
C
接口
J12
的
SHLD
引脚和
GND
引脚；2号引脚和3号引脚连接有电容
C16
；4号引脚和
PGND
引脚接地；5号和6号引脚分别连接所述主控电路的控制芯片
U3
；7号和8号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
Arduino
的主控装置，其特征在于，包括：主控电路板，所述主控电路板设置有主控电路
、
电源控制电路
、
串口通讯电路
、
电机驱动电路
、I/O
控制电路
、
充电控制电路
、5V
‑
3V
电压转换电路
、
电池接口电路
、
指示灯电路和内置电池；其中，所述主控电路分别与所述串口通讯电路
、
所述
I/O
控制电路
、
所述电机驱动电路
、
所述电源控制电路和所述内置电池相连；所述电源控制电路和所述内置电池为所述主控电路供电；所述电机驱动电路通过
USB
‑
C
接口外接电机，为外接电机提供工作所需标准电压；所述串口通讯电路通过
USB
‑
C
接口外接上位机，实现所述上位机与所述主控电路通信；所述
I/O
控制电路通过
USB
‑
C
接口外接外部设备，实现所述外部设备与所述主控电路的通信；所述
5V
‑
3V
电压转换电路连接所述电源控制电路和外部电源，用于转换电压；所述充电控制电路通过电池接口电路连接外部电源，同时连接所述内置电池，检测所述内置电池电压并实现对所述内置电池充电；所述指示灯电路分别与所述充电控制电路和所述电机驱动电路连接，用于显示充电状态和电机驱动电路运行状态
。2.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述串口通讯电路，包括：转换芯片
U1
和
USB
‑
C
接口
J3
；其中，所述转换芯片
U1
的1号引脚接地；2号引脚通过电阻
R14
连接所述主控电路的控制芯片
U3
的
30
号引脚；3号引脚通过电阻
R15
连接所述主控电路的控制芯片
U3
的
31
号引脚；
13
号引脚通过电容
C10
并联微动按钮
S1
和电阻
R4
连接所述主控电路的控制芯片
U3
的
29
号引脚；4号引脚通过电容
C3
接地；5号和6号引脚分别连接
J3
的
D+
和
D
‑
引脚；7号和8号引脚与晶体振荡器
Y1、
电容
C4
和
C5
构成的电路串联接地；
16
号引脚连接所述
5V
‑
3V
电压转换电路的电路工作电压输出端，同时与保险丝
F2、
电容
C1
和
C2
构成的电路串联接地；9～
12
号
、14
号
、15
号引脚空置；所述
USB
‑
C
接口
J3
的
VBUS
引脚通过肖特基二极管
D3
连接保险丝
F2、
电容
C1
和
C2
构成的电路外接电源；
SHLD
引脚和
GND
引脚接地；
CC1
和
CC2
引脚空置
。3.
根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述
I/O
控制电路，包括：
USB
‑
C
接口
J14
～
J17、J19
～
J22
；其中，每个
USB
‑
C
接口的
VBUS
引脚外接电源；
D+
和
D
‑
引脚分别连接所述主控电路的控制芯片
U3
；
SHLD
引脚和
GND
引脚接地；
CC1
和
CC2
引脚空置
。4.
根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电机驱动电路，包括：
USB
‑
C
接口
J12
和
J27、
电机驱动芯片
U4
和
U5
；其中，所述电机驱动芯片
U4
的1号引脚通过电容
C17
接地，同时连接肖特基二极管
D2
；2号引脚连接所述
USB
‑
C
接口
J12
的
VBUS
引脚；3号引脚连接所述
USB
‑
C
接口
J12
的
SHLD
引脚和
GND
引脚；2号引脚和3号引脚连接有电容
C16
；4号引脚和
PGND
引脚接地；5号和6号引脚分别连接所述主控电路的控制芯片
U3
；7号和8号引脚外接电源，同时通过电容
C18
接地；所述电机驱动芯片
U5
的1号引脚通过电容
C20
接地，同时连接肖特基二极管
D2
；2号引脚连接所述
USB
‑
C
接口
J27
的
VBUS
引脚；3号引脚连接所述
USB
‑
C
接口
J27
的
SHLD
引脚和
GND
引脚；2号引脚和3号引脚连接有电容
C19...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉章，周学超，刘磊，
申请(专利权)人：四川艾度教育科技有限公司，
类型：新型
国别省市：