根据制造一个自主控制的机器人在一间平面结构房子模型里运动并找到一
根蜡烛尽快将它熄灭的任务,利用开关二极管、滤波电容、电阻、光电耦合、
L298N、LM2596 等元器件,设计出稳压降压电路和 L298N 驱动模块的 PCB 板,
并通过 STC12C5A60S2 单片机导入自己设计的一系列如寻墙、寻火、灭火、回
家等子程序,合理布局地面灰度传感器、红外光电传感器并在不断改进和调试下
成功制作出能够准确完成任务的灭火机器人。
整体选定右手法则,即小车基本一直沿右墙走,当进入房间后,如果没有火,
则寻找下一个房间;如果有火,则开始执行寻火程序,直到离蜡烛30cm 的检测
到白线,再利用风扇将蜡烛熄灭,完成灭火功能。因此设计的小车要求能够及时
调节前进的方向,以便快速进入房间,顺利找到火源。系统总体设计框图如图 1:
该方案是设计一个在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的智能机器人小
车,设计使用的主控芯片为 STC12C5A60S2 单片机,设计重点在传感器和电机
驱动上
采用 LM2596s-5.0 芯片。输入端给入 11.1V~12.8V 电压,输出端输出 5V
电压。LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,能够输出 3A
的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性。本方案采用 LM2596s-5.0,
输入端给入 11.1V~12.8V 电压,输出端输出 5V 电压。该器件内部集成频率补
偿和固定频率发生器,开关频率为 150KHz,与低频开关调节器相比较,可以使
用更小规格的滤波元件。由于该器件只需 4 个外接元件,可以使用通用的标准电
感,这更优化了 LM2596 的使用,极大地简化了开关电源电路的设计。
本方案采用红外测距传感器来实现过程中的寻墙功能。红外传感器是一种集
发射与接收于一体的光电传感器。具有受可见光干扰小、价格便宜、易于配装、
使用方便的特点。检测距离可以根据要求适度调节。
两种红外传感器均在传感器接收不到反射光时,输出高电平;当传感器接收
到反射光时,输出低电平。通过前面五个、左边两个、右边一个共八个传感器的
信号,实现左右手法走迷宫、倒车、旋转等功能。