智能掃地機(jī)器人課程設(shè)計(jì)

1、課題背景及研究的目的和意義

1.1課題背景

掃地機(jī)器人是服務(wù)機(jī)器人的一種，可以代替人進(jìn)行清掃房間、車(chē)間、墻壁等。提出一種應(yīng)用于室內(nèi)的移動(dòng)清潔機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案。其具有實(shí)用價(jià)值。室內(nèi)清潔機(jī)器人的主要任務(wù)是能夠代替人進(jìn)行清掃工作，因此需要有一定的智能。清潔機(jī)器人應(yīng)該具備以下能力：能夠自我導(dǎo)航，檢測(cè)出墻壁，房間內(nèi)的障礙物并且能夠避開(kāi)；能夠走遍房間的大部分空間，可以檢測(cè)出電池的電量并且能夠自主返回充電，同時(shí)要求外形比較緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定，噪音??；要具有人性化的接口，便于操作和控制。結(jié)合掃地機(jī)器人主要功能探討其控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。

1.2研究目的和意義

國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心邱權(quán)博士介紹說(shuō)，掃地機(jī)器人可以看作是一種智能吸塵器，通過(guò)其基于傳感器檢測(cè)的智能運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法使原本由人操作的吸塵器成為一個(gè)可自主運(yùn)行的智能化設(shè)備。它通過(guò)各種傳感器，比如碰撞開(kāi)關(guān)、紅外接近開(kāi)關(guān)、超聲傳感器、攝像頭等，來(lái)感知自身的位置和狀態(tài)，通過(guò)智能算法決定當(dāng)前的任務(wù)狀態(tài)。它可以根據(jù)某個(gè)傳感器檢驗(yàn)地面清潔程度，根據(jù)歷史信息確定哪些區(qū)域已經(jīng)打掃過(guò)，它的充電座會(huì)發(fā)出紅外線信息，在電量低于一定值后，它開(kāi)始尋找紅外信息來(lái)自動(dòng)充電。防跌落是基于機(jī)器人底部所安裝的紅外傳感器檢測(cè)地面的距離，當(dāng)距離發(fā)生變化時(shí)機(jī)器人將停止并改變路線。由于掃地機(jī)器人是一個(gè)智能化產(chǎn)品，1.3工作原理

掃地機(jī)器人機(jī)身為可移動(dòng)裝置，機(jī)器人依托紅外識(shí)別以及超聲波測(cè)距從而避障，配合芯片控制內(nèi)部電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以及內(nèi)部真空環(huán)境吸塵，通過(guò)路線設(shè)計(jì)，在室內(nèi)自由行走，由中央主刷旋轉(zhuǎn)清掃，并且輔以邊刷，沿直線或者之字形活動(dòng)路徑打掃。

2、設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容

1）以

AT89S52系列單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)移動(dòng)清掃機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制電路，采用紅外傳感器和超聲波傳感器完成障礙物檢測(cè)電路設(shè)計(jì)，完成充電站檢測(cè)電路設(shè)計(jì)，完成避障算法與路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)。

2）按鍵選擇清掃模式和充電模式。

3）顯示方式LED

顯示當(dāng)前時(shí)間和機(jī)器人當(dāng)前工作狀態(tài)。

3、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)任務(wù)

1）利用AT89S52處理器編程實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2）液晶顯示掃地機(jī)器人的內(nèi)部參數(shù)。

3）當(dāng)掃地機(jī)器人顯示電量不足時(shí)，無(wú)線模塊發(fā)送命令到充電樁，開(kāi)始進(jìn)行充電模式，此時(shí)紅外發(fā)射光線充電樁與掃地機(jī)器人充電接口對(duì)接，此時(shí)超聲波實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)烧咧g的距離控制掃地機(jī)器人與充電樁之間的距離，防止速度過(guò)快損毀機(jī)器。

4）按鍵實(shí)現(xiàn)充電，清掃，停止3種模式對(duì)掃地機(jī)器人進(jìn)行模式的切換。

5）用

protel

繪制詳細(xì)電路原理圖，標(biāo)明元器件的型號(hào)、參數(shù)和引腳功能符號(hào)，電路圖應(yīng)符合電氣要求。

紅外

3.2系統(tǒng)整體框圖

電壓控制

超聲波

AT89S52

驅(qū)動(dòng)

按鍵

TFT液晶屏

無(wú)線模塊

3.3

選擇方案論證

3.3.1單片機(jī)選擇方案論證

方案一：使用公司的AT89S52作為主控制器。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K

在系統(tǒng)可編程Flash

存儲(chǔ)器。使用Atmel

公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8

位CPU

和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。

方案二：

綜上所述，選擇方案一，價(jià)格適中，可操作性強(qiáng)，且現(xiàn)在使用AT89S52也是一種難度適中的選擇。

3.3.2

驅(qū)動(dòng)芯片選擇方案論證

方案一：6612芯片？？？？？？？？？？？？？？？？

方案二：ULN2003是一個(gè)非門(mén)電路，包含7個(gè)單元，各二極管的正極分別接各達(dá)林頓管的集電極。用于感性負(fù)載時(shí)，該腳接負(fù)載電源正極，起續(xù)流作用（在感性負(fù)載中，電路斷開(kāi)后會(huì)產(chǎn)生很大的反電動(dòng)勢(shì)，為防止損壞達(dá)林頓管，接反相的二極管來(lái)構(gòu)成通路，使之轉(zhuǎn)換為電流）。另外二極管的作用，驅(qū)動(dòng)電流斷開(kāi)時(shí)，電機(jī)內(nèi)的電感產(chǎn)生很大的反電動(dòng)勢(shì)，每一個(gè)單元的二極管都與三極管的集電極相連，產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)時(shí)就構(gòu)成了放點(diǎn)回路，從而保護(hù)了三極管。

方案三：使用東芝半導(dǎo)體公司TB6612FNG驅(qū)動(dòng)芯片。TB6612FNG體積小，發(fā)熱小，不需要加散熱片，外圍電路比較簡(jiǎn)單，只需要外接電容就可以直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

綜上所述，選擇方案一和二，體積小，電路簡(jiǎn)單，所以選擇L298作為移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，選用ULN2003作為清掃電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

3.3.3無(wú)線模塊選擇方案論證

方案一：選用RF903模塊，作為微功率模塊，傳輸距離能達(dá)到500米，兼具了低功耗和遠(yuǎn)距離的要求、另外性能強(qiáng)大，增加了電源切斷模式、可以實(shí)現(xiàn)硬件冷啟動(dòng)功能、抗干擾能力強(qiáng)。

方案二：選擇NRF24l01無(wú)線模塊，此模塊的體積小，但功耗大

綜上所述，選擇方案一，價(jià)格低，受環(huán)境溫度小，綜合性能更強(qiáng)，所以選擇。

3.3.4時(shí)鐘模塊選擇方案論證

方案一：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不采用此種作為顯示.方案二：采用TFT液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,顯示尺寸小巧,管腳占用少，適合單片機(jī)特點(diǎn)。

3.4硬件電路設(shè)計(jì)

3.4.1原理圖設(shè)計(jì)

3.4.2獨(dú)立式鍵盤(pán)設(shè)計(jì)

綜合掃地人的無(wú)線控制，功能模塊分為清掃模式，自動(dòng)充電模式，暫停三大塊，所以應(yīng)該有按鍵供選擇。獨(dú)立式鍵盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)可靠。

獨(dú)立式按鍵比較簡(jiǎn)單，它們各自與獨(dú)立的輸入線相連接，如圖所示。

獨(dú)立式按鍵原理圖

條輸入線接到單片機(jī)的IO

口上，當(dāng)按鍵

K1

按下時(shí)，+5V

通過(guò)電阻

R1

然后再通過(guò)按鍵

K1

最終進(jìn)入

GND

形成一條通路，那么這條線路的全部電壓都加到了

R1

這個(gè)電阻上，KeyIn1

這個(gè)引腳就是個(gè)低電平。當(dāng)松開(kāi)按鍵后，線路斷開(kāi)，就不會(huì)有電流通過(guò)，那么

KeyIn1和+5V

就應(yīng)該是等電位，是一個(gè)高電平。我們就可以通過(guò)

KeyIn1

這個(gè)

IO

口的高低電平來(lái)判斷是否有按鍵按下。

3.4.3蜂鳴器報(bào)警電路

如圖所示，因GPIO口輸出電流有限，而蜂鳴器在蜂鳴時(shí)需要較大的電流，GPIO輸出口無(wú)法滿足要求。而8550最大可提供1A的輸出電流，足以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。所以，我們用GPIO口來(lái)控制8550的導(dǎo)通與截止，從而來(lái)控制蜂鳴器。

當(dāng)向F1寫(xiě)入邏輯1時(shí)，F(xiàn)1輸出高電平（+3.3V），8550的基極電流為0，此時(shí)Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，電源不能加到蜂鳴器的正極上，蜂鳴器不能蜂鳴；

當(dāng)向F1寫(xiě)入邏輯0時(shí)，F(xiàn)1輸入低電平（0V），8550的發(fā)射極和基極之間產(chǎn)生電流，此時(shí)Q1導(dǎo)通，蜂鳴器開(kāi)始蜂鳴。

3.4.4移動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路

L298內(nèi)部的原理圖

L298

引腳符號(hào)及功能

引

腳

功

能

SENSA、SENSB

分別為兩個(gè)H橋的電流反饋腳，不用時(shí)可以直接接地

ENA、ENB

使能端，輸入PWM信號(hào)

IN1、IN2、IN3、IN4

輸入端，TTL邏輯電平信號(hào)

OUT1、OUT2、OUT3、OUT4

輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端同邏輯

VCC

邏輯控制電源，4.5~7V

VSS

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，最小值需比輸入的低電平電壓高

GND

地

L298的邏輯功能

IN1

IN2

ENA

電機(jī)狀態(tài)

X

X

0

停止

0

順時(shí)針

0

逆時(shí)針

0

0

0

停止

0

停止

當(dāng)使能端為高電平時(shí)，輸入端IN1為PWM信號(hào),IN2為低電平信號(hào)時(shí),電機(jī)正轉(zhuǎn)；輸入端IN1為低電平信號(hào)，IN2為PWM信號(hào)時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn);;IN1與IN2相同時(shí),電機(jī)快速停止。當(dāng)使能端為低電平時(shí),電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

在對(duì)直流電動(dòng)機(jī)電壓的控制和驅(qū)動(dòng)中，半導(dǎo)體功率器件(L298)在使用上可以分為兩種方式：線性放大驅(qū)動(dòng)方式和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)方式在線性放大驅(qū)動(dòng)方式。

半導(dǎo)體功率器件工作在線性區(qū)優(yōu)點(diǎn)是控制原理簡(jiǎn)單，輸出波動(dòng)小，線性好，對(duì)鄰近電路干擾小，缺點(diǎn)為功率器件工作在線性區(qū)，功率低和散熱問(wèn)題嚴(yán)重。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)方式是使半導(dǎo)體功率器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)脈調(diào)制（PWM）來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的電壓，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。

3.4.5清掃電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

高耐壓、大電流復(fù)合晶體管IC—ULN2003，ULN2003

是高耐壓、大電流復(fù)合晶體管陣列，由七個(gè)硅NPN

復(fù)合晶體管組成該電路的特點(diǎn)如下：

ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。

ULN2003

工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。

ULN2003

采用DIP—16或SOP—16塑料封裝。

ULN2003內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動(dòng)電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL、COMS，由達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)電路。

ULN是集成達(dá)林頓管IC，內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管。它的輸出端允許通過(guò)電流為200mA，飽和壓降VCE

約1V左右，耐壓BVCEO

約為36V。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開(kāi)路輸出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。通常單片機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2003時(shí)，上拉2K的電阻較為合適，同時(shí)，COM引腳應(yīng)該懸空或接電源。

ULN2003是一個(gè)非門(mén)電路，包含7個(gè)單元，單獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)500mA，9腳可以懸空。比如1腳輸入，16腳輸出，你的負(fù)載接在VCC與16腳之間，不用9腳

ULN2003

是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類(lèi)要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。

3.4.6超聲波測(cè)距模塊

基于超聲波距離傳感器的避障:

目前市場(chǎng)也有一部分掃地機(jī)器人采用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)避障。超聲波傳感器與紅外傳感器之間的區(qū)別在于，紅外線感應(yīng)屬光學(xué)感應(yīng)技術(shù)，超聲波感歸屬于聲學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)的范疇。

超聲波音頻發(fā)射頭能夠發(fā)出超過(guò)

20KHz的音頻信號(hào)，音頻信號(hào)碰到障礙物后會(huì)反彈回波，機(jī)器人的接收器可以接受障礙物反彈的回波并通過(guò)分析回波信號(hào)判斷前方有無(wú)障礙物。超聲波感應(yīng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)透明類(lèi)障礙物具有很高的識(shí)別率，而且可以正確識(shí)別任意顏色的障礙物，即使在全黑環(huán)境下也能正常工作。

3.4.7紅外模塊

紅外線檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、成本低廉、使用壽命長(zhǎng)和工作可靠性高。一對(duì)優(yōu)質(zhì)的紅外線對(duì)管價(jià)格低廉，而且具有工作壽命長(zhǎng)和電氣性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。紅外線本身屬于不可見(jiàn)光，完全可以在黑暗環(huán)境中正常工作，在日常清潔使用中具備較高的工作可靠性。紅外線檢測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)：紅外線對(duì)透明或半透明的障礙物具備較強(qiáng)的穿透性，機(jī)器人將無(wú)法感應(yīng)到礦泉水瓶、落地式玻璃門(mén)等物體。此外，光波具有最易被黑色物體吸收而被白色物體反射的特性。通常情況下，采用該檢測(cè)技術(shù)的掃地機(jī)器人在深色障礙物前，無(wú)法正確接收到紅外反射信號(hào)。

雖然紅外線檢測(cè)技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，但是作為目前最成熟的障礙物檢測(cè)技術(shù)，它仍然將在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)存在，縱觀目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的掃地機(jī)器人產(chǎn)品，會(huì)發(fā)現(xiàn)幾乎所有的掃地機(jī)器人采用紅外傳感器與碰撞傳感器融合方式實(shí)現(xiàn)避障。

采用這種技術(shù)的產(chǎn)品特征為：在機(jī)器人的碰撞欄前端有一圈茶黑色感應(yīng)窗，傳感器安裝在感應(yīng)窗內(nèi)部。該檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)原理為：機(jī)器人工作過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，紅外傳感器發(fā)射的光波會(huì)因?yàn)槭艿阶璧K而產(chǎn)生回波，機(jī)器人內(nèi)部紅外接收器檢測(cè)到回波后，會(huì)認(rèn)為前方存在障礙物，即命令減緩機(jī)器的前進(jìn)速度以慢速碰撞障礙物，確定障礙物的位置后進(jìn)行避障行為?；诩t外線與碰撞傳感器障礙檢測(cè)系統(tǒng)是目前掃地機(jī)器人中最為成熟也是使用范圍最廣的障礙檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)

3.4.8無(wú)線通信模塊

RF903模塊性能及特點(diǎn)：

1)

433MHz開(kāi)放ISM頻段免許可證使用

2)

最高工作速率50kbps，高效GFSK調(diào)制,抗干擾能力強(qiáng),特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合3)

125頻道，滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要；內(nèi)置硬件CRC檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制

4)

低功耗3-3.6V工作，待機(jī)模式下?tīng)顟B(tài)僅為2.5uA，TXMODE在+10dBm情況下，電流為40mA；RXMODE為14mA;收發(fā)模式切換時(shí)間

650us

5)

模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示)，可直接串接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便

6)

增加了電源切斷模式，可以實(shí)現(xiàn)硬件冷啟動(dòng)功能

7)

SPI兼容的控制接口，低功耗任務(wù)周期模式，自帶喚醒定時(shí)器，與RF905SE編程接口類(lèi)似

8)

增加了RSSI功能，通過(guò)SPI接口可以獲取當(dāng)前接收到的信號(hào)強(qiáng)度(0-255)，可以供當(dāng)前設(shè)備做出決策，比如低于某個(gè)數(shù)值50可以報(bào)警，提示用戶當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量比較低等

9)

作為微功率模塊，傳輸距離能達(dá)到500米，兼具了低功耗和遠(yuǎn)距離的要求

3.4.9電量剩余檢測(cè)電路

檢測(cè)電池剩余電量使用ADC模塊，此模塊是12位逐次逼近型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器基本工作原理是轉(zhuǎn)換開(kāi)始前先將所有寄存器清零。開(kāi)始轉(zhuǎn)換以后，時(shí)鐘脈沖首先將寄存器最高位置成1，使輸出數(shù)字為100…0。這個(gè)數(shù)碼被數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓U0，送到比較器中與Ux進(jìn)行比較。若U0＞Ux，說(shuō)明數(shù)字過(guò)大了，故將最高位的1清除；若U0＜Ux，說(shuō)明數(shù)字還不夠大，應(yīng)將最高位的1保留。然后，再按同樣的方式將次高位置成1，并且經(jīng)過(guò)比較以后確定這個(gè)1是否應(yīng)該保留。這樣逐位比較下去，一直到最低位為止。比較完畢后，寄存器中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出?？梢?jiàn)逐次逼近轉(zhuǎn)換過(guò)程與用天平稱量一個(gè)未知質(zhì)量的物體時(shí)的操作過(guò)程一樣，只不過(guò)使用的砝碼質(zhì)量一個(gè)比一個(gè)小一半。

如下圖，當(dāng)采用壓電阻將輸入的電壓從12V分壓至5V或者3.3V以內(nèi)，然后輸入到AD轉(zhuǎn)換模塊，為了保護(hù)轉(zhuǎn)換模塊的安全。輸入的電壓經(jīng)過(guò)鉗位保護(hù)電路后進(jìn)入AD模塊。由于此轉(zhuǎn)換模塊是10位的AD模塊，進(jìn)入之后得到數(shù)字量，然后進(jìn)過(guò)計(jì)算可以得到電池的實(shí)際電壓，實(shí)際電壓=數(shù)字量*Vi*3/4096，vi是當(dāng)電池充滿電時(shí)，輸入到芯片的最大電壓。通過(guò)這種方式就能夠計(jì)算出電池的剩余電量。

3.4.10降壓電路

DF1117

系列穩(wěn)壓器可提供1A直流輸出,它可運(yùn)行在輸入輸出相差1V的環(huán)境下。在最大輸出電流時(shí)，電壓差設(shè)計(jì)可提供最大為1.3V，且它隨著輸出電流的減小而減小。芯片焊接校準(zhǔn)為參考電壓的1%。這種限流起到平衡的作用，調(diào)整器和電源電路使超負(fù)載最小化。

DF1117

兼容了其它三終端的系統(tǒng)接口，并提供了SOT-223和TO-252兩種封裝形式。

特性：三端可調(diào)整電壓或穩(wěn)壓為

1.5V、1.8V、2.5V、2.85V、3.3V

和5.0V，輸出直流為1A，工作在電壓差為1V，線路調(diào)整率：最大0.2%，負(fù)載調(diào)整率：最大0.4%，封裝形式：SOT-223和TO-252

應(yīng)用范圍：高效率線性標(biāo)準(zhǔn)器、快速整流校準(zhǔn)器、5V到3.3V的線性校準(zhǔn)器、電池充電器、現(xiàn)行小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口終端、筆記本的電源設(shè)備

電池動(dòng)力儀器。

3.4.11

液晶顯示屏

全新1.8寸串口SPI彩屏模塊、分辨率：128X160、驅(qū)動(dòng)IC：ST7735、模塊接口：4線SPI接口、支持模擬SPI和硬件SPI、最少只需4個(gè)IO即可驅(qū)動(dòng).本模塊特點(diǎn)：

1.支持Arduino各種單片機(jī)直插，無(wú)需任何接線

2.集成穩(wěn)壓IC，支持5V或者3.3V供電

3.板載電平轉(zhuǎn)換方案，真正可完美兼容5V/3.3VIO電平，支持各種單片機(jī)IO連接

4.集成SD卡擴(kuò)展電路，5.預(yù)留SPIFLASH字庫(kù)電路，方便擴(kuò)展應(yīng)用

3.5軟件設(shè)計(jì)

初始化各模塊

3.5.1主程序設(shè)計(jì)

調(diào)用轉(zhuǎn)換模塊檢測(cè)電路

電量是否足夠

N

Y

蜂鳴器持續(xù)報(bào)警

調(diào)用液晶顯示

程序顯示電量

自動(dòng)尋回充電

清掃按鍵按下

3.5.2清掃模式設(shè)計(jì)

輸出PWM波啟動(dòng)移動(dòng)電機(jī)

調(diào)用編碼器程序控制移動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速

調(diào)用轉(zhuǎn)換模塊檢測(cè)電路

轉(zhuǎn)速過(guò)快

轉(zhuǎn)速過(guò)慢

減少PWM脈沖輸出

增大PWM輸出

3.5.3充電模式程序設(shè)計(jì)

充電按鍵按下

啟動(dòng)RF903發(fā)出充電信號(hào)

是否收到信號(hào)

N

Y

調(diào)用液晶顯示

程序未準(zhǔn)備好

調(diào)用液晶顯示

程序已準(zhǔn)備好

調(diào)用小車(chē)自旋轉(zhuǎn)程序

啟動(dòng)紅外接收程序

是否收到

紅外信號(hào)

N

Y

停止自旋轉(zhuǎn)，控制小車(chē)運(yùn)行，完成充電對(duì)接

繼續(xù)自旋轉(zhuǎn)

3.5.4停止模式程序設(shè)計(jì)

按下停止模式按鍵

關(guān)閉清掃電機(jī)

關(guān)閉移動(dòng)電機(jī)

關(guān)閉中斷服務(wù)程序