物流搬運(yùn)校車(chē)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)案例綜述 1 1 21.3物流搬運(yùn)小車(chē)通信接口電路設(shè)計(jì) 3 4 51.1物流搬運(yùn)小車(chē)電源電路設(shè)計(jì)任何的電子系統(tǒng)都需要供電，就像我們?nèi)硕夹枰燥堃粯樱@是必須的，在本次物流搬運(yùn)小車(chē)的電源模塊的設(shè)計(jì)中，我采用了5V直流供電，將電源接入到了各個(gè)芯片的對(duì)應(yīng)引腳。本次物流搬運(yùn)小車(chē)的電源模塊如下圖1.1所示。257R2ERfRN8圖1.1物流搬運(yùn)小車(chē)電源模塊電路圖本小車(chē)電源模塊的電源供電口采用USB接口，可以看到原理圖中USB1的第一個(gè)引腳就是5V的電源腳，所以本小車(chē)采用USB線(xiàn)供電。當(dāng)電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，1會(huì)亮起來(lái)，那么就表示該物流搬運(yùn)小車(chē)的電源模塊電路正常。其中本物流搬運(yùn)小車(chē)通過(guò)5V直流電供電，但是本次物流搬運(yùn)小車(chē)設(shè)計(jì)中選用stm32最小系統(tǒng)板，該最小系統(tǒng)板的最高電壓為1.3V,這里就用到了最小為1.3V的直流電源，在這里也作為了對(duì)小車(chē)主控芯片的保護(hù)電路。24VCC324VCC3圖1.2stm32最小系統(tǒng)板穩(wěn)壓模塊電路圖車(chē)的傳感器模塊去掃描識(shí)別AprilTAG。按照?qǐng)D像傳感器的材料可以把攝像頭分在目前CCD類(lèi)型的攝像頭被廣泛地應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)上一般都是需要工作電壓在12V。在我們小車(chē)的運(yùn)行中，電機(jī)在停止和啟動(dòng)時(shí)能夠產(chǎn)生很大的沖擊電流，如果采用這種類(lèi)型攝像頭可能會(huì)對(duì)12V的升壓模塊造成損傷。而且該類(lèi)型的攝像頭耗電會(huì)比較嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致我們小車(chē)所掃描的其耗電比CCD類(lèi)型低，但是CMOS類(lèi)型的攝像頭的動(dòng)態(tài)性能卻不如CCD類(lèi)型得模糊，為了保證我們物流搬運(yùn)小車(chē)的穩(wěn)定性，我選擇了穩(wěn)定性較好的CMOS作為本次物流搬運(yùn)小車(chē)傳感器模塊的OV2640的圖像傳感器，最高幀可以達(dá)到15幀每秒。該攝像頭模塊支持許多自動(dòng)控制的像頭模塊，非常適合嵌入式應(yīng)用與開(kāi)發(fā)，其原理圖如下圖1.3所示。本次物流搬運(yùn)小車(chē)傳感器模塊的PCB圖如下圖1.4所示。1.3物流搬運(yùn)小車(chē)通信接口電路設(shè)計(jì)本次物流搬運(yùn)小車(chē)的通信接口的實(shí)現(xiàn)采用串口通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。串口是一個(gè)很常用的通信接口，有許多的產(chǎn)品和模塊都使用了串口通信來(lái)進(jìn)行收取和發(fā)送指令、傳輸數(shù)據(jù)，這樣做的目的是為了讓用戶(hù)不需要去了解底層的實(shí)現(xiàn)原來(lái)，就可以很輕松的去使用串口通信的功能。本次設(shè)計(jì)是讓PYAI-K210開(kāi)發(fā)板和stm32最小系統(tǒng)板進(jìn)行串口通信，其中PYAI-K210開(kāi)發(fā)板的串口我選擇了IO6,I07串口引腳，其串口引腳如下圖1.5所5lo11二689678934本次設(shè)計(jì)通過(guò)串口來(lái)實(shí)現(xiàn)PYAI-K210開(kāi)發(fā)板和stm32實(shí)現(xiàn)通信，其電路接線(xiàn)圖如下圖1.6所示。1.4物流搬運(yùn)小車(chē)功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)在本次物流搬運(yùn)小車(chē)的功率驅(qū)動(dòng)電路中如果直接采用芯片GPIO的管腳去控制物流搬運(yùn)小車(chē)的電機(jī)，可能會(huì)導(dǎo)致我們物流搬運(yùn)小車(chē)驅(qū)動(dòng)不起來(lái)甚至可能會(huì)導(dǎo)致芯片燒毀。為此本次設(shè)計(jì)選擇搭建一個(gè)外部的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)物流搬運(yùn)小車(chē)的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)芯片選擇TC1508S,TC1508S驅(qū)動(dòng)芯片擁有一個(gè)雙通道的直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，既可以驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，也可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。該驅(qū)動(dòng)芯片擁有寬電壓的工作范圍，能夠驅(qū)動(dòng)前進(jìn)、剎車(chē)等功能，擁有著很低的工作電流與待機(jī)電流。本次物流搬運(yùn)小車(chē)的功率驅(qū)動(dòng)電路如下圖1.4所示。8乳圖1.7物流搬運(yùn)小車(chē)功率驅(qū)動(dòng)電路圖圖1.8物流搬運(yùn)小車(chē)整體電路圖獲得5V的電源供電，當(dāng)DP1亮起說(shuō)明我們的物流搬運(yùn)小車(chē)獲得了供電，然后STM32F103C8T6芯片通過(guò)它的VCC管腳獲電，通過(guò)芯片的P1.0和P1.1管腳的RXD和TXD接收到來(lái)自PYAI-K210開(kāi)發(fā)板攝像頭模塊傳來(lái)的AprilTAG識(shí)別結(jié)