[实用新型]一种基于AVR的移动机器人控制系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种基于AVR的移动机器人控制系统，尤其是一种ATmega1280芯片为核心，包括微控制器模块、舵机、电机及传感器驱动模块、蓝牙模块、电源模块的控制系统。

背景技术

机器人是一个总体的系统，它包括了对周边环境进行感知的感知系统，根据周边环境探测后对行为进行规划的决策系统，以及对自身动作进行控制与执行的运动控制系统。移动机器人是一种利用传感器感知外界环境以及自身状态，在有障碍物的环境中实现面向目标的自主运动，实现一定作业功能的机器人系统。移动机器人在军事，工业和商业都发挥着重要的作用，受到越来越多的重视。现如今，机器人的核心技术已经成为各国科技力量对比的一个重要指标。

作为整个移动机器人的核心，控制系统决定着整个移动机器人系统是否平稳运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种基于AVR的移动机器人控制系统。本设计以以ATmega1280为核心，把控制系统分为微控制器模块、舵机、电机及传感器驱动模块、蓝牙模块、电源模块等。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于AVR的移动机器人控制系统，其特征在于：包括微控制器模块、舵机、电机、传感器、驱动模块、蓝牙模块、电源模块；所述微控制器模块分别连接舵机、传感器、驱动模块、蓝牙模块、电源模块；驱动模块与电机相连；微控制器模块用蓝牙模块实现与上位机信息传输。

所述电机是直流减少电机。

该方案是以ATmega1280芯片为核心，对各个模块独立设计，各模块功能如下：

（1）微处理器模块：控制系统的核心，主要是单片机完成对各种传输进入的信息进行综合分析，对各个模块进行控制完成任务。

（2）驱动模块：实现直流减速电机按照预定转动和舵机按照指定角度转动，完成四轮移动机器人的前进，后退，左转和右转动作，舵机带动超声波检测模块检测前方，左方及右方障碍物情况；

（3）传感器模块：主要是超声波传感器，负责检测障碍物；

（4）蓝牙模块：通过蓝牙模块实现上位机与四轮移动机器人的无线通讯；

（5）电源模块：为整个系统供电，使系统能够无需外加线缆而运动，由6节1.2V的镍氢可充电电池及相应调压电路构成。

本实用新型的结构特点及有益效果：

（1）控制系统小型化、轻型化、标准化、模块化。系统的标准化、模块化方便了系统的维护并且方便今后扩展

（2）蓝牙模块为四轮移动机器人提供了一种远程控制方案，在需要人工控制的场合直接切换到人工控制模式，可直接通过与手机配对后通过手机软件对其实施控制，大大扩大了该四轮移动机器人的适用范围。

（3）本设计预留了很多扩展口，方便其他功能的扩展。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理结构图。

图2为处理器最小系统电路原理图。

图3为ISP接口电路图。

图4为FT232RL串行接口原理图。

图5为直流电机驱动电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的原理和具体连接关系做更详细地描述：

结合图1，图1是本实用新型的系统原理结构图；包括微控制器模块、舵机、电机及传感器驱动模块、蓝牙模块、电源模块。微控制器模块主要进行各种信息、数据的处理，协调系统中各功能模块完成预定的任务；驱动模块主要负责控制驱动舵机、电机和传感器，实现机器人的动作以及传感器的数据采集；电源模块负责整个移动机器人的电源供给。

图2为本实用新型的单片机最小系统电路图。单片机最小系统电路由单片机ATmega1280与时钟电路、复位电路、I/O端口扩展电路等组成。在ATmega1280片内振荡器的反向放大放大器输入端XTAL1和输出XTAL2与外部晶振的两端相连，晶振两端均需要接22pF左右的电容。