立创号智能小车

4个月前

简介:立创号智能小车

开源协议: CERN Open Hardware License

  • 5.9k
  • 52
  • 67

描述

1 项目背景

      该项目初衷是在整理东西的时候看到了小时候玩的四驱车,虽然落满灰尘被遗落在纸箱当中,不经意间翻出来总有那么些感触。大家一起来一起回忆下童年的回忆吧,虽然看起来很旧,修修估计还能跑得飞快!

TR4oi0tCOl57p5AdmR9hkKLKXA3t3ZuNedV9r2hE.png lfSPNIxcdrgghxufoJopNklEZOZqH1VcGMkJPcxX.png

       不禁想起当初的每天下午放学回家打开电视,搬起小板凳在电视机前蹲守这动画片《四驱兄弟》播出的场景,那时应该是星空卫视还是金鹰卡通来着,四驱兄弟伴随着我们的童年,能够拥有一辆炫酷的四驱车无疑是每个男孩女孩儿时的梦想!

      看了看日历,好像立创EDA很久没用推出项目直播了,鸽了这么久实在很抱歉。2020下半年事情比较多,也做过一些案例,可是达不到给大家分享的程度所以直播案例一直推到了现在。2021年是新的一年,今年我们将会安排一些优质开源项目供大家学习参考及开展大量活动供大家零成本学习专业技能。也希望大家多多支持,给我们多一些鼓励和建议!

      由于以上种种背景,立创号的设计由此展开了。首先是方案的选择上,我们采用了技小新四驱智能小车的设计方案,将模块全部集成到了主板上面,使其更加轻便,另外技小新的教学视频实在是详细地不能再详细了,也是我当时开始玩车的导师了。强烈推荐大家想学习智能小车设计的朋友们观看技小新的教学视频:点击查看视频

      有了想法和方案,我们便开始行动了。画图,改图,模型设计。第一次打样,方案修改,第二次打样,第三次打样。模型第一次打印,模型第二次打印,模型第三次打印,模型第四次打印,期间的磨合和艰难相信大家深有体会,需要完美将电路板与外壳完美的适应。期间还专门跑了一套华强北寻找合适又便宜的电机和电池。最终成品完成,模型终稿树脂打印,彩色尼龙打印完成,功能测试完成。立创号设计项目顺利完成!以此小车纪念我们当年的童年,目前仅提供基础循迹及避障功能,更多功能希望大家在此基础上完善,实现更多好玩的功能。冲呀,立创号!!

 

 

 

2 功能简介

(1)小车电源部分使用7.4V锂电池供电,并做好防反接设计;

(2)板载电量检查电路,实现低电压报警功能;

(3)使用RZ7899电机驱动芯片驱动N20直流电机,软件模拟PWM控制电机转速;

(4)红外和避障采取两种不同的红外管方案实现,结合运放设计一个比较器电路;

(5)前置增加两个车灯,紧急情况下闪烁车灯,模拟汽车功能;

(6)预留2.4G无线通信模块接口,便于后期扩展无线控制功能;

(7)小车带有匹配的3D外壳文件,便于设计定制化外壳。

3 详细电路说明

3.1 电源输入电路

      小车电源部分使用7.4V锂电池供电,增加二极管防反接设计。经过AMS1117-3.3V降压给单片机进行供电,LED1为电源指示灯。如果想追求更高性能的小车,可以换成开关电源电路,加强散热。

gas9JxPYkUDsWD30oel9G6Y9g3YHzO2nOZxgAfiX.png

3.2 电源驱动电路

EFJjsppvvOd3ehRwyqO0YFDq3BQZ5WtmQisIJ0Vi.png

      电机电路采用了RZ7899电机专用驱动芯片,该芯片适用于自动阀门电机驱动、电磁门锁驱动等应用电路。它由逻辑输入端口BI和FI控制电机前进、后退以及制动,配合单片机PWM输出可以控制电机转速。该应用电路具有良好的抗干扰能力,微小的待机电流,低的输出内阻等优秀功能。在焊接时注意在电机上并联一个104的瓷片电容。当然如果你有更好的想法可以换一个驱动电路使小车动力更足!

3.3 循迹避障电路

MPtqu9IEFAahePDYcfnxrZmLuh8J6u0rPCSXWlCF.png

GOC8xeIvHK8Bdc3hHX8Isxi89vQGNPqS0XgXQrU0.png

      循迹和避障电路都是采用LM393电压比较器与红外对管进行设计,当红外接收管接收到反射回来的信号时,运放的正向输入端电压接近为0,通过比较器输出为低电平,此时LED等点亮。通过单片机引脚检测该IO口的引脚情况,让小车实现沿黑线行走以及避开障碍物前进的功能。另外一种避障的解决方案是使用超声波,大家也可以自行尝试一下。

3.4 车灯电路

fBVt73S5vcHCG4yDITJ3UiTWvPEQSSx0hL4ddP6D.png

      车灯电路使用了双色LED灯,实现红绿黄三色显示效果,通过PNP三极管进行控制。当小车行走过程中遇到特殊情况时灯亮闪烁示意前方。在迷你智能小车案例中采用了高亮LED作为车灯,大家也可以进行参考。

      其余电路请点击下方原理图及PCB图进行参考。

4 小结

      看到这里,你是否学会智能小车设计要点了呢?如果你还有任何疑问或者想法,欢迎在工程底下留言评论,觉得项目不错的话记得点赞收藏哦~

 

      立创EDA智能小车征集令正在火热进行中,参与活动设计出你心目中的智能小车,还能领取小车设计经费支持,包括所需元器件+PCB以及3D打样外壳支持,欢迎大家积极参与。更多活动详情请点击链接查看:https://maker.lceda.cn/intelligent-car

 

    这是我的智能小车,不知你心目中的小车是什么样呢,快来参与一起将我们心中的小车制作出来吧!

文档

立创号智能小车-V1.3

在编辑器中打开

立创号智能小车-V1.3

在编辑器中打开

BOM

ID Name Designator Footprint Quantity
1 SK-12D02-VG5 SW1 SW-TH_SK-12D02VG3 1
2 直流电机N20 ASS_1 直流电机N20_水平装配 1
3 直流电机N20_水平装配_底层 ASS_2,ASS_3,ASS_4 直流电机N20_水平装配 3
4 8MHz X1 OSC-SMD_L5.0-W3.2 1
5 22pF C2,C3 C0603 2
6 100 R15,R14 R0603 2
7 K2-3.6×6.1_SMD KEY1 KEY-SMD_2P-L6.2-W3.6-LS8.0 1
8 LED-0603_R LED1 LED0603_RED 1
9 104 C5,C7,C8,C1,C12,C6,C15,C11,C14,C13,C21,C18,C20,C17,C19,C22,C9,C16 C0603 18
10 10uF C4,C10 C0805 2
11 S8550-H Q1,Q2,Q4,Q3 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 4
12 TCRT5000L CGQ2,CGQ1,CGQ3 OPTO-TH_TCRT5000L 3
13 IR333-F/H0-A U6,U5 LED-TH_BD6.2-P2.54-FD 2
14 PH-3AW_C722773 CN1 CONN-TH_PH-3AW 1
15 510 R16,R23,R33,R32,R41,R40,R42 R0603 7
16 10K R1,R2,R26,R29,R37,R34,R7,R10,R28,R24,R39,R36,R22,R21,R35,R38,R44,R50,R53,R43,R49,R52,R54,R51,R45,R25,R27,R9,R8 R0603 29
17 HDR-M-2.54_1x1 J8,J3,J10,J5,J9,J7,J2,J4 HDR-M-2.54_1X1 8
18 1N4148W D1 SOD-123FL_L2.6-W1.6-LS3.4-RD 1
19 HDR-M-2.54_1x3 J1 HDR-M-2.54_1X3 1
20 300 R3,R4,R18,R17,R19,R20,R6,R5 R0603 8
21 rz7899 U4,U8,U7,U3 SOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 4
22 PT333-3B IR2,IR1 IR-5MM/2.54 2
23 LED-0603_G LED5,LED4,LED7,LED6,LED8 LED0603_GREEN 5
24 10K R11,R13,R12 R0805 3
25 HK32F103C8T6 U1 LQFP-48_L7.0-W7.0-P0.50-LS9.0-BL 1
26 10KΩ R31,R30,R46,R47,R48 10K贴片可调电阻 5
27 AMS1117-3.3 U2 SOT-223-3_L6.5-W3.4-P2.30-LS7.0-BR 1
28 MHK1339EGBDT LED2,LED3 LED-TH_3P-P2.54_MHK1339EGBDT 2
29 LC12S MK1 WIRELM-SMD_LC12S 1
30 HDR-M-2.54_1x4 J6 HDR-M-2.54_1X4 1
31 LM393ADT U10,U9,U11 SOIC-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 3

展开

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 0755 - 2382 4495
  • 153 6159 2675

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 立创EDA微信号

    easyeda

  • QQ交流群

    664186054

  • 立创EDA公众号

    lceda-cn