防爆排雷机器人的研究与设计
【摘要】随着电子技术的飞速发展和嵌入式单片机应用的日新月异,机器人已被广泛应用于工业和农业生产、国防、航天、科研、社会服务等各个方面。在自动控制的嵌入式单片机应用系统中,往往将单片机作为一个核心部件,结合具体的硬件结构,让单片机充分发挥其作用。本防爆排雷机器人电子设计与制作主要是基于32位嵌入式单片机STM32F103C8T6为核心芯片,以嵌入式单片机最小系统为基础,外加BMX-02蓝牙串口通信模块,电机驱动电路L298芯片,稳压电源LM2596和MIC5205BM5电路,LED发光二极管,前进后退电机,机械手臂电机,开关电路等。使用Altium_Designer9进行电路原理图和PCB双面板图的设计,利用雕刻机制作出PCB电路板,然后进行电子板元件的焊接安装,利用Keil uVision4软件编程和仿真和调试。使用手机蓝牙通信进行遥控,实现防爆排雷机器人(小车)的前进、后退、转弯、抓取拆卸物件等排雷功能。该防爆排雷机器人活动精度高、活动线路灵活,精致小巧,布局美观,成本低廉,实用性强,能够按照要求实现无人接触拆装危险物体。
【关键词】嵌入式单片机;机器人;防爆排雷;电路;蓝牙通信
随着微电子软硬件技术和先进制造技术的飞速发展,嵌入式单片机应用的日新月异,机器人时代的悄然到来,机器人已被广泛应用于工业和农业生产、国防、航天、科研、社会服务等各个方面。在许许多领域里机器人承担了人类繁重、枯燥、危险的工作,特别是在超出人类生存极限的环境下机器人更是大显身手,执行人类无法亲自去完成的工作任务,机器人综合了多学科的发展成果,代表了高技术的前沿发展,它正在改变人类的作业和生活方式,成为人类生活中不可缺少的成员。
一、作品介绍
在自动控制的嵌入式单片机应用系统中,往往将单片机作为一个核心部件,结合具体的硬件结构,让单片机发挥其实际的作用。本作品防爆排雷机器人的研究与设计,主要是基于32位嵌入式单片机STM32F103C8T6为核心芯片,以嵌入式单片机最小系统为基础,外加BMX-02蓝牙串口通信模块,电机驱动电路L298芯片,稳压电源LM2596和MIC5205BM5电路,LED发光二极管,前进后退电机、机械手臂电机,开关电路等,对防爆排雷机器人的控制器进行研究、设计与制作。使用Altium_Designer9进行电路原理图和PCB双面板图的设计,利用雕刻机制作出电路板后进行电子板元件的焊接安装,利用Keil uVision4软件编程和仿真和调试。使用手机蓝牙通信进行遥控,实现防爆排雷机器人(小车)的前进、后退、转弯、抓取、拆卸物件等排雷功能。该防爆排雷机器人精致小巧,布局美观,成本低廉,实用性强,能够按照要求利用手机进行遥控,实现无人接触拆装危险物体。
图1 防爆排雷机器人电路原理图
二、工作原理、设计与制作
(一)硬件电路工作原理图设计与制作
1.防爆排雷机器人电路原理图(如图1所示)
2.防爆排雷机器人PCB板图设计与制作
PCB板定制为110mmX65mm的双面板(如图2所示)。
图2 防爆排雷机器人PCB板图
3.电路板制作、元器件的安装与焊接
电路板制作、安装与焊接过程注意事项:
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