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自动(AGV)控制硬件设计

主控制器是整个系统的核心,控制自动导引车的启动,停止,运行速度,转向,避障,监控与人机界面互动等。图像处理模块以及自动避障模块等将采集得到的信息发送给主控制器,主控器对这些信息进行处理并发送指令,控制小车的行驶方向及速度。

(1)具有以太网、全速和高速USB;

(2)具有硬件解码能力;

(3)具有干预发现能力;

(4)256KFlash存储空间;

(5)100位I/O口线;

(6)具有丰富的电路、通信、定时器和外围控制电路;

(7)带有一系列可选择的单精度浮点处理单元;

(8)NAND控制单元;

(9)DRAM控制器;

(10)工作电压为3.3V。

 

综合以上特点,考虑到系统对存储空间以及初始速度的要求,此款芯片能满足系统的设计要求。舵机是用来控制小车转向的,可以通过控制PWM波的占空比,改变舵机的转角。本设计采用FUTABA-S3010型号舵机,主要由舵盘,减速齿轮组,位置反馈电位计和东莞电机等组成,由占空比不同的PWM波控制舵机的转角。舵机内部包含一个基准电路,用来产生基准信号,基准信号的周期为20ms,宽度为1.5ms,舵机转角范围是0度-180度。

 

其工作过程是:舵机内部的基准电路产生基准信号和外加信号输入到舵机内部的比较器进行比较,根据电压差的正负控制小车的方向,假设电压差为正时,舵机向右转,那么电压差为负时,舵机向左转,如果电压差为零,那么舵机不转动,最后系统根据舵机的转向来控制小车的行驶方向。其工作流程图如图1所示。

图1:舵机工作流程图

舵机工作流程图

直流电机驱动控制电路主要用来控制直流电机的转度。直流电机具有良好的线性调速特性,控制方法简单,效率高。改变直流电动机两端的电压可以控制电动机的转动方向。驱动电路直接选用大功率驱动芯片BTS7960组成的全H桥驱动模块。典型的直流电机“H桥驱动电路”。“H桥驱动电路”主要由四个三极管和一个www.qg999.com电机组成,图中Q代表三极管,M代表电机。只有当对角线上的一对三极管导通时,电机才会正常运转。而电机的转向是由电流的流向控制的,根据不同三极管对的导通情况,电流可能从左到右或者从右到左流过电机。