基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器制造技术

技术编号:9489576 阅读:114 留言:0更新日期:2013-12-25 23:23
本发明专利技术公开了一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,包括传感器、电池、ARM9芯片、L298N芯片、两个电机、两个车轮和电线,传感器位于两轮微电脑鼠的上部,电池通过电线与传感器、ARM9芯片、L298N芯片和两个电机相连接,ARM9芯片和L298N芯片通过电线焊接在一起,L298N芯片与电机相连接,电机与车轮一一对应相连接。通过上述方式,本发明专利技术的基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,在基于ARM9的控制器中引入多轴驱动集成专用芯片L298N,以ARM9为处理核心,实现数字信号的实时处理,实现L298N控制两台电机的控制逻辑,并响应中断,实现数据通信和存储实时信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,包括传感器、电池、ARM9芯片、L298N芯片、两个电机、两个车轮和电线,传感器位于两轮微电脑鼠的上部,电池通过电线与传感器、ARM9芯片、L298N芯片和两个电机相连接,ARM9芯片和L298N芯片通过电线焊接在一起,L298N芯片与电机相连接,电机与车轮一一对应相连接。通过上述方式,本专利技术的基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,在基于ARM9的控制器中引入多轴驱动集成专用芯片L298N,以ARM9为处理核心,实现数字信号的实时处理,实现L298N控制两台电机的控制逻辑,并响应中断,实现数据通信和存储实时信号。【专利说明】基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器
本专利技术涉及微型机器人领域,特别是涉及一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器。
技术介绍
微电脑鼠是一种使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的智能行走装置的俗称,它可以在迷宫中自动记忆和选择路径,寻找出口,最终到达所设定的目的地。一般在迷宫比赛中,将微电脑鼠放在起点,按下启动键之后,微电脑鼠自行决定搜寻法则并且在迷宫中实现前进、转弯、记忆迷宫墙壁资料、计算最短路径、搜寻终点等功能。微电脑鼠进行迷宫竞赛结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技技术。目前国内研发的微电脑鼠结构如图1所示,长时间运行发现存在着的安全问题有:(I)微电脑鼠的执行机构采用的步进电机,经常会遇到丢失脉冲的问题,导致对位置的记忆出现错误,步进电机使得机体发热比较严重,不利于在大型复杂迷宫中探索和冲刺。(2)由于微电脑鼠伺服系统采用的都是比较低级的算法,在迷宫当中的探索一般都要花费4?5分钟的时间,这使得微电脑鼠在真正的大赛中无法取胜。(3)由于微电脑鼠要频繁的刹车和启动,加重了单片机的工作量,单一的单片机无法满足微电脑鼠快速启动和停止的要求。(4) 一般微电脑鼠采用的都是一些体积比较大的插件元器件,使得其体积和重量相对都比较大,无法满足快速探索的要求。(5)由于受周围环境不稳定因素干扰,单片机控制器经常会出现异常,引起微电脑鼠失控,抗干扰能力较差。( 6 )对于差速控制的微电脑鼠来说,一般要求其两个电机的PWM控制信号要同步,由于受计算能力的限制,单一单片机伺服系统很难满足这一条件,使得微电脑鼠在直道上行驶时不能准确的行走在中线上,为了保证微电脑鼠的准确定位,伺服系统要来回的补偿,使得微电脑鼠在迷宫当中摇摆幅度较大,在快速行走时表现的尤其明显。(7)由于受单片机容量和算法影响,微电脑鼠对迷宫的信息没有存储,当遇到掉电情况时所有的信息将消失,这使得整个探索过程要重新开始。(8)微电脑鼠在运行过程中,遇到撞墙情况时都会发生电机堵转现象,造成电机瞬间电流过大,严重时会烧坏电机。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,该微电脑鼠全数字伺服控制器处理速度快,运行顺畅。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,包括传感器、电池、ARM9芯片、L298N芯片、两个电机、两个车轮和电线,所述传感器位于所述两轮微电脑鼠的上部,所述电池通过所述电线与所述传感器、所述ARM9芯片、L298N芯片和两个电机相连接,所述ARM9芯片和所述L298N芯片通过所述电线焊接在一起,所述L298N芯片与所述电机相连接,所述电机与所述车轮一一对应相连接。在本专利技术一个较佳实施例中,所述传感器为超声波传感器或红外线传感器。在本专利技术一个较佳实施例中,所述红外线传感器为0PE5594A。在本专利技术一个较佳实施例中,所述L298N芯片为20管脚PowerS020封装,所述L298N芯片的7脚、9脚、13脚和15脚与所述ARM9芯片的输出脚相连。在本专利技术一个较佳实施例中,所述ARM9芯片产生PWM波,所述PWM波通过所述L298N芯片传输给所述两个电机。本专利技术的有益效果是:本专利技术的基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,在基于ARM9的控制器中引入多轴驱动集成专用芯片L298N,以ARM9为处理核心,实现数字信号的实时处理,实现L298N控制两台电机的控制逻辑,并响应中断,实现数据通信和存储实时信号。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中: 图1是本专利技术的
技术介绍
中单片机控制的微电脑鼠的原理图; 图2是本专利技术中L298N芯片的封装图; 图3是本专利技术中基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器一较佳实施例的原理图; 图4是本专利技术中所述微电脑鼠一较佳实施例的结构示意图; 图5是本专利技术中基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器一较佳实施例的系统框图; 附图中各部件的标记如下:1、外壳,2、车轮,3、红外线传感器,4、电压传感器。【具体实施方式】下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利技术保护的范围。请参阅图2-5,本专利技术提供一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,包括红外线传感器、电池、ARM9芯片、L298N芯片、两个电机、两个车轮和电线。所述传感器位于所述两轮微电脑鼠的上部,所述电池通过所述电线与所述传感器、所述ARM9芯片、L298N芯片和两个电机相连接,所述ARM9芯片和所述L298N芯片通过所述电线焊接在一起,所述L298N芯片与所述电机相连接,所述电机与所述车轮一一对应相连接。ARM9 芯片米用 RISC (Reduce Instruction Computer,精简指令集计算机)结构,具有寄存器多、寻址方式简单、批量传输数据、使用地址自动增减等特点。新一代的ARM9处理器,通过全新的设计,采用了更多的晶体管,能够达到两倍以上于ARM7处理器的处理能力。这种处理能力的提高是通过增加时钟频率和减少指令执行周期实现的。S3C2440A 采用 ARM920T 内核,其主要特点有:(I )1.2V 内核,1.8V/2.5V/3.3V 储存器,3.3V 扩展 I/O, 16KB 指令 Cache (I_Cache)/16KB 数据 Cache (D-Cache); (2)3 路 URAT ;(3)4路PWM定时器/I路内部定时器/看门狗定时器;(4) 8路10位ADC和触摸屏接口 ;(5) 130个通用1/0,24个外部中断源;(6) 32 bit定点RISC处理器,改进型ARM / Thumb代码交织,增强性乘法器设计,支持实时(real-time)调试;(7)片内指令和数据SRAM,而且指令和数据的存储器容量可调;(8)片内指令和数据高速缓冲器(cache)容量从4K字节到IM字节;(9)设置保护单元(protection unit),非常适合嵌入式应用中对存储器本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于ARM9两轮微电脑鼠全数字伺服控制器,其特征在于,包括传感器、电池、ARM9芯片、L298N芯片、两个电机、两个车轮和电线,所述传感器位于所述两轮微电脑鼠的上部,所述电池通过所述电线与所述传感器、所述ARM9芯片、所述L298N芯片和两个电机相连接,所述ARM9芯片和所述L298N芯片通过所述电线焊接在一起,所述L298N芯片与所述电机相连接,所述电机与所述车轮一一对应相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张好明王应海
申请(专利权)人:苏州工业园区职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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