[實用新型]基于STM32控制的雙直流電機電腦鼠系統

有效

• 申請號: 201420152702.7
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN203759543U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉富;梁艷磊;陳亞東;康冰;侯濤;高雷;張瀟;魏祺韡;姜奕含;郭宇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

技術領域

本實用新型涉及一種電腦鼠系統，特別涉及一種基于STM32控制的雙直流電機電腦鼠系統，更具體地說，它涉及一種基于STM32控制的、雙直流電機作為驅動單元的微型輪式搜索機器人系統。

背景技術

電腦鼠是嵌入式微控制器、傳感器和機電運動部件構成的一種智能行走機器人，它能夠在未知的迷宮中自動搜索路徑并找到終點，并根據在搜索過程中記錄的墻壁信息找出迷宮從起點到終點的最短路徑，再以最快的速度從起點沖刺到終點。

目前，國內電腦鼠采用的主控芯片為Luminary公司生產Cortex-M3內核的ARM處理器——LM3S615，五組紅外傳感器，電機為步進電機，控制容易。但是縱觀國際電腦鼠走迷宮大賽，步進電機的電腦鼠由于體積大，重量重，運行速度慢，已經逐漸被淘汰，同等價位的LM3S615主控芯片性能上也不如STM32。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種基于STM32控制的雙直流電機電腦鼠系統，解決了現有技術存在的上述問題，降低了電腦鼠完成任務的時間，提高了電腦鼠的運行穩定性，從而在一定程度上促進電腦鼠的發展。

本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現：

基于STM32控制的雙直流電機電腦鼠系統，PCB板9作為系統的車體，中間兩側留有空間，用來安裝車輪，左、右車輪同軸布置，結構相同；輪轂23與直流微電機3轉動軸通過齒輪嚙合，直流微電機3固定在支撐板28上，支撐板28固定在PCB板9上，電機驅動芯片布置在直流微電機3附近，PCB板9前端設置探知模塊2，尾部為電源模塊8；陀螺儀6布置在PCB板9中間位置，人機界面7布置在PCB板9后端；主控芯片1設置在PCB板9上，磁式編碼器4連接在直流微電機3上。

所述的輪轂23為鎂鋁合金材質，右端外側設有圓形凸緣，圓形凸緣外側設有齒輪，與直流微電機3轉動軸上的齒輪嚙合，傳動比為55：11，電機的扭矩擴大了5倍；輪轂23中間有通孔，通孔內安裝高速軸承25，高速軸承25內圈安裝支撐軸26，支撐軸26為不銹鋼材質，外側鎖緊螺釘24與支撐軸26螺紋連接，高速軸承25內圈分別通過左側鎖緊螺釘24螺帽端面和支撐軸凸臺軸向固定，高速軸承25外圈通過輪轂通孔小過盈配合，輪轂23外側有環形凸緣，與輪胎22套裝在一起，輪胎22材質為硅橡膠，抓地能力強；支撐軸26右側與內側鎖緊螺釘27螺紋連接，通過內側鎖緊螺釘27螺母端面和支撐軸26的右側凸臺端面將支撐板28軸向固定，支撐板28通過螺栓連接固定在PCB板9上，直流微電機3通過螺釘連接固定在支撐板28上，左、右車輪同軸布置在PCB板9兩側中間位置。

所述的探知模塊2為六組紅外線傳感器，即在PCB板9前端左、右兩側各布置三組紅外線傳感器，其中最左紅外線發射傳感器、最左紅外線接收傳感器14、15和最右紅外線發射傳感器、最右紅外線接收傳感器20、21的豎直布置，是探知前方迷宮中的墻壁信息的，擺放在兩側是因為電腦鼠在走斜線的時候，可以根據此兩組傳感器的探測來判斷是否有碰撞的危險；左中紅外線發射傳感器、左中紅外線接收傳感器12、13和右中紅外線發射傳感器、右中紅外線接收傳感器18、19斜向45度布置，主要是用來校正車體的方向，確保電腦鼠在運行的過程中走在迷宮的正中間；左前紅外線發射傳感器、左前紅外線接收傳感器10、11和右前紅外線發射傳感器、右前紅外線接收傳感器16、17水平布置，用來檢測電腦鼠兩側有無墻壁信息，用來檢測迷宮路口。

所述的PCB9采用雙層板，頂層橫向走線，底層縱向走線，尾部為電源模塊7，前部為探知模塊2，這樣盡量把模擬信號和數字信號分割開來；由于穩壓芯片、主控芯片1和電機驅動芯片發熱嚴重，所以在電源模塊8、電機驅動芯片和主控芯片1下均進行覆銅。