📄 寻迹小车 followme—— 之二：控制部分硬件设计概述及电机驱动部分设计.htm
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title="Posted by:uucww In:机器人展示区"
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target=_blank> RE: 机器人行走方式</A> on 26-01-07 @
15:03</FONT><BR><BR></TD></TR>
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title="Posted by:zagglemox In:机器人核心部分开发"
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target=_blank> Great site!</A> on 26-01-07 @
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title="Posted by:sunxflower In:机器人核心部分开发"
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target=_blank> kk</A> on 26-01-07 @
14:18</FONT><BR><BR></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TBODY></TABLE><BR><!-- Start themeplugin -->
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width="100%">智能机器人相关链接</TD></TR>
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width="99%">寻迹小车 FollowMe——
之二：控制部分硬件设计概述及电机驱动部分设计<BR><SPAN class=smalltype>写于： 星期二
11 七月 @ 09:35:15 </SPAN></TD></TR>
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<TD><A
href="http://www.robotdiy.com/topics.php?op=viewtopic&topic=4"><IMG
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border=0></A><I>下面开始对小车的控制部分硬件进行设计，主要涉及电机的驱动、轨迹采样、逻辑控制三个主要部分。</I>
<BR><BR>
<H1 align=center>寻迹小车 FollowMe</H1>
<H2 align=center>—— 之二：控制部分硬件设计概述及电机驱动部分设计</H2>
<P align=center>作者：<A
href="http://www.robotdiy.com/phpbb2/profile.php?mode=viewprofile&u=3954"
target=_blank>Hanker</A></P>
<P>前面(请参考：<A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=261"
target=_blank>寻迹小车
FollowMe--之一：起因、目标及车体设计</A>)完成了小车结构部分的设计，下面开始对小车的控制部分硬件进行设计，主要涉及电机的驱动、轨迹采样、逻辑控制三个主要部分。</P>
<H2>五、控制部分硬件设计</H2>
<H3>5.1 整体构思</H3>
<P>因为这个项目的主要目的是通过实施学习单片机的使用，并且主要是自用而非有针对的参加某项比赛，所以最好所制作的硬件电路能够为进一步学习提供帮助，或者可以作为自己其它项目的实施基础。<BR>为此，我将系统框架设计为：</P>
<P align=center><IMG height=299
src="寻迹小车 FollowMe—— 之二：控制部分硬件设计概述及电机驱动部分设计.files/Diagram_Structure.gif"
width=512></P>
<P>其中电机驱动、逻辑控制部分均为独立的单片机系统，这样设计主要出于：</P>
<UL>
<LI>单片机已十分便宜，可以像普通IC那样使用；
<LI>电机驱动逻辑比较简单，但是实时性要求较高，所以独立出来，编程较为容易，便于初学者上手；
<LI>电机驱动部分通常会有较大的干扰，尤其是驱动普通的直流有刷电机，电刷的火花干扰很强，单独使用简单、但抗干扰能力强的单片机可使系统更加可靠；
<LI>电机驱动部分独立做成一个模块后可以在以后自己的其它项目上使用，增加投入的附加值，例如作为RCX(乐高的控制器，参考：<A
href="http://www.robotdiy.com/article.php?sid=10"
target=_blank>RCX的三个版本</A>)的大功率电机驱动器；
<LI>对于走轨迹项目而言逻辑部分并不十分复杂，完全可以将电机控制部分融入其中，但是这样系统就不容易修改为其它用途，编程难度也增加了，不利于学习；
<LI>采用独立的逻辑控制便于学习者掌握构建复杂系统的能力，学会多模块协同工作时如何交换信息、如何协调。目前在控制上利用单独的智能节点完成单一任务，采用通讯方式将这些独立节点组合实现复杂的功能是一个趋势。
<LI>采用独立的逻辑控制模块便于学习者随时根据学习需要替换为所要学习的单片机，目前我所采用的可能是51系列的，而日后如需要，可以随时替换为ARM或其它我所关注的型号，这些新的单片机通常都有成品模块出售，具有完善的数字、模拟以及通讯接口，这样设计就十分容易接入，达到学习、评估的目的。
</LI></UL>
<H3>5.2 单片机的选型依据</H3>
<P>因为项目的目标是学习单片机的应用，所以我还是选用了51系列的单片机，因为51的架构十分典型，便于初学者理解，同时其公共资源是最多的，便于初学者自学和交流。</P>
<P>选择用于学习的单片机我认为主要考虑以下方面： </P>
<UL>
<LI>价格便宜；
<LI>开发手段便宜；
<LI>自己动手焊接相对容易（最好不选用BGA封装的，或是脚距小于0.5mm的） </LI></UL>
<P>基于上述考虑，我选择了宏晶科技的STC12C5410AD单片机，价格仅10元左右。它可以使用简单的串口编程（ISP），不需要专门的编程设备，自制一个串口适配器最多10元，如果选用现成的USB转串口产品，也只要40-50元（注意：不是每种USB转串口产品都可用）。下载软件厂家免费提供，开发成本很低。封装有SMD及DIP模式，SMD也是1.27mm脚距的，很好焊接。</P>
<P>很多人排斥51系列的原因是认为51资源较少，也比较慢，这实际上是最早的8051给人留下的印象，也是多数教材中所描述的，而实际上51架构已发生了很大变化，其资源已十分丰富，速度也有很大提高，以此款STC12C5410AD来说，其资源为：10K
FlashROM
，512字节RAM，8路10位AD，4个PCA（可实现PWM、脉冲捕捉等定时功能），速度也十分快；详情可上该公司的网站上查询。</P>
<P>其它还有许多51架构的单片机具有优异的特性和特点，如：</P>
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