用于微型教育移动机器人的控制器制造技术

一种用于微型教育移动机器人的控制器，包括以单片机为核心的电路板，所述的电路板的外围电路包括传感器输入接口电路、继电器、舵机和直流电机驱动电路、无线红外射频通信的电路、Ｉ２ＣＲＯＭ存储器、人机接口电路，所述的电路板上带有用户接口，所述的用户接口包括传感器输入接口、继电器接口、舵机接口、直流电机控制接口、无线红外／射频混用接口、电源开关以及人机接口，所述的单片机带有内嵌式教育移动机器人模块，所述的电路板为单板式，所述的传感器输入接口为开关型、模拟型混用接口，所述的开关型、模拟型混用接口与单片机通信连接。本实用新型专利技术提供一种整体设计小巧便捷、接口资源丰富的用于微型教育移动机器人的控制器。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于微型教育移动机器人的控制器(一)
本技术涉及一种用于微型教育移动机器人的控制器。(二)
技术介绍
随着机器人技术的发展，在青少年教育领域中已经开始了机器人技术的迅速普及。国内也出现了一些移动教育机器人的平台。但是这些平台的控制器却存在一些不足。比如体积过大、功能单一、接口资源有限，用户的可重构和可编程功能有限等等。(三)
技术实现思路
为了克服已有的用于移动教育机器人的控制器体积过大、接口资源有限的不足，本技术提供一种整体设计小巧便捷、接口资源丰富的用于微型教育移动机器人的控制器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于微型教育移动机器人的控制器，包括以单片机为核心的电路板，所述的电路板的外围电路包括传感器输入接口电路、继电器、舵机和直流电机驱动电路、无线红外射频通信的电路、I2CROM存储器、人机接口电路，所述的电路板上带有用户接口，所述的用户接口包括传感器输入接口、继电器接口、舵机接口、直流电机控制接口、无线红外/射频混用接口、电源开关以及人机接口，所述的单片机带有内嵌式教育移动机器人模块，所述的电路板为单板式，所述的传感器输入接口为开关型、模拟型混用接口，所述的开关型、模拟型混用接口与单片机通信连接。进一步，所述的电路板的电源部分为开关型稳压芯片，所述的稳-->压芯片上设有短路保护电路。再进一步，所述的用户接口安装在电路板的两侧。更进一步，所述的用户接口还包括RS-232通信接口，所述的外围电路还包括RS-232电平转换电路。所述的电路板的外围电路还包括并行用户可扩展接口电路、电压监测电路；所述的用户接口还包括扩展接口。所述的人机接口包括按键接口、8路LED接口、蜂鸣器接口和LCD接口。本技术的有益效果主要表现在：(1)、控制器仅由一块电路板构成，用户接口提供在电路板两侧，上下可供安装，整体设计小巧便捷，便于在微小型移动机器人上安装；(2)、控制器功能完善：尤其它所提供的传感器接口资源丰富(包括模拟和开关两种，且已经为用户提供了7个，相互之间可以混用)，充分满足了微小型移动机器人在教学领域的应用；(3)、控制器所提供的接插方式，成本低廉而且接插可靠方便；(4)、控制器采用了逻辑电路与电机驱动电路分别稳压供电的方式，不仅减少了逻辑电路与电机驱动电路的相互干扰，也使外界供电的变化产生的对控制器的影响减至最低；(5)、通过PC的RS-232接口将已经编译的用户程序有线或无线地下载到控制器上，就可以逻辑编程控制输入输出模块，内嵌式教育移动机器人模块的功能可以根据需要进行不同的设置，内嵌式教育移动机器人模块包括最底层的硬件驱动程序、解释程序和我们特定的指令规范；(6)、控制器固件内的解释程序所面向的指令规范自称体系，相对完善而且方便扩充，结合控制器硬件的功能扩充可以相应修改。(四)附图说明-->图1是本技术的用于微型教育移动机器人的控制器的结构图。(五)具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1，一种用于微型教育移动机器人的控制器，包括以单片机为核心的电路板1，所述的电路板1的外围电路包括传感器输入接口电路、继电器、舵机和直流电机驱动电路、无线红外射频通信的电路、I2CROM存储器、人机接口电路，所述的电路板1上带有用户接口，所述的用户接口包括传感器输入接口2、继电器接口3、舵机接口4、直流电机控制接口5、无线红外/射频混用接口6、电源开关7以及人机接口，所述的单片机1带有内嵌式教育移动机器人模块，所述的电路板1为单板式，所述的用户接口安装在电路板的两侧，所述的传感器输入接口2为开关型、模拟型混用接口，所述的开关型、模拟型混用接口2与单片机通信连接。进一步，所述的电路板1的电源部分为开关型稳压芯片，所述的稳压芯片上设有短路保护电路。再进一步，所述的人机接口包括按键接口8、8路LED接口9、蜂鸣器接口10和LCD接口11。更进一步，所述的用户接口还包括RS-232通信接口12，所述的外围电路还包括RS-232电平转换电路。所述的电路板的外围电路还包括并行用户可扩展接口电路、电压监测电路；所述的用户接口还包括扩展接口13。本技术的电源部分采用了开关型稳压芯片，可以提供1A的控制用持续电流和3A的持续电机驱动电流；同时芯片具有短路保护功能；电源反接时，由于二极管的保护，电路板不响应。人机接口部分提供了按键、8路LED、蜂鸣器和LCD的单元。两-->个按键分别用于用户程序的运行和停止；其它单元用户程序可操作。传感器输入接口部分可复用于开关量和模拟量的输入，接口资源丰富。驱动程序可以通过硬件编程实现，本单元用户程序也可操作。舵机输出控制口物理上与传感器的输入接口相同，只需在驱动程序中编程硬件即可，本单元用户程序可编程。电机驱动部分采用了直流电机驱动芯片，采用PWM方式控制，本单元用户程序可编程。继电器部分的控制输出接口预留，用户外接我们提供的继电器模块就可实现用户程序编程控制继电器模块的输出。无线和有线通信单元采用了RS-232接口标准。本单元用于用户程序下载；同时用户程序可编程进行通信。用户程序存储器。本单元采用了I2C总线的EEPROM，用于存储用户程序。本单元对用户透明不可用户编程。本技术的内嵌式教育移动机器人模块包括底层驱动程序和用户指令解释程序。界面程序是指与本技术配套的PC机上的编程软件，该编程软件有图形化和C语言两种，都是高级语言。用户程序是指用户利用界面程序编写的图形化和C语言程序。用户程序的二进制代码遵循我们的指令规范，该指令规范功能上类似于单片机的汇编指令代码。用户程序的二进制代码通过下载线可以被下载到本技术的存储器部分；用户程序开始执行(按下一个运行按键后)，模块就开始运行；模块的解释程序通过解释用户二进制代码，就可以做逻辑运算和调用驱动程序完成控制功能，控制微型教育机器人执行相应的动作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微型教育移动机器人的控制器，包括以单片机为核心的电路板，所述的电路板的外围电路包括传感器输入接口电路、继电器、舵机和直流电机驱动电路、无线红外射频通信的电路、Ｉ２ＣＲＯＭ存储器、人机接口电路，所述的电路板上带有用户接口，所述的用户接口包括传感器输入接口、继电器接口、舵机接口、直流电机控制接口、无线红外／射频混用接口、电源开关以及人机接口，所述的单片机带有内嵌式教育移动机器人模块，其特征在于：所述的电路板为单板式，所述的传感器输入接口为开关型、模拟型混用接口，所述的开关型、模拟型混用接口与单片机通信连接。

【技术特征摘要】
1、一种用于微型教育移动机器人的控制器，包括以单片机为核心的电路板，所述的电路板的外围电路包括传感器输入接口电路、继电器、舵机和直流电机驱动电路、无线红外射频通信的电路、I2CROM存储器、人机接口电路，所述的电路板上带有用户接口，所述的用户接口包括传感器输入接口、继电器接口、舵机接口、直流电机控制接口、无线红外/射频混用接口、电源开关以及人机接口，所述的单片机带有内嵌式教育移动机器人模块，其特征在于：所述的电路板为单板式，所述的传感器输入接口为开关型、模拟型混用接口，所述的开关型、模拟型混用接口与单片机通信连接。2、如权利要求1所述的用于微型教育移动机器人的控制器，其特征在于：所述的电路板的电源部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨枫江，刘荣，
申请(专利权)人：浙江爱科星科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]