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agv搬运机器人之电池电压检测电路设计(上)

时间:2017-09-20 来源:机器人在线 阅读:11902

 3.3.2电池电压检测电路设计

因为锂电池充电前电压不能过低,电压过低会使电池的性能下降,故需要保证搬运机器人在仓储环境下可以24小时不间断的工作,在电量低至50%时候,仓储机器人需自主行至充电区充电。因此,本文设计了电压检测电路用于电源电压的监测,如图3.12所示。其中三个SK电阻起到分压的作用,由于电池额定电压为24V,但是电压会在24V周围波动,而MCU接收的电压范围只有3.2V~3.5V之间。因此必须通过电阻分压之后才可使用芯片自带精度为12位的ADC对电池电压信息进行采集。
输入的模拟电压最终转化公式如式3.1所示。其中Vin为输入电压,VR+和VR为转换的最大值和最小值。
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3.4运动控制模块接口电路设计
MSP430F5438具有内置定时器,通过定时器产生具有一定占空比的PWM脉冲信号,经驱动器内部放大后,作为控制信号控制电机的运转。通过编码器计数,可得到电机转速信号,将其作为反馈信号来对电机实际的转速进行控制。由于MCU允许输入电平为3.3V,编码器输出信号电压却为SV,同时电机驱动器的输入信号也要求高电平输入,因此输入、输出的电平都需要匹配。
3.4.1   PWM输出接口电路设计
由上可知,系统需要对PWM脉冲输出接口进行相关电路的设计,用来和电机驱动器进行匹配。PWM脉冲输出控制需要用到驱动器的四个端口:COM, IN3, IN2, IN1如图3.13所示。其中,COM接MCU芯片的电源地;IN3 , IN2 , IN 1分别接芯片的I/O控制口,其中IN3 , IN2分别对应紧急停止和正反转的功能,而IN1接口接芯片的PWM波输出端。PWM波输出的占空比在0%到100%内可调。
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本文使用TI公司的SN74HCT245芯片,如图3.14所示,用于电平匹配,在MCU中,使用定时器Timer A产生PWM波,方波经过电平匹配后用于控制电机驱动器,最终实现对电机的控制。  搬运机器人
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