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控制系统总体介绍详解

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-19仿鱼机器人控制系统组成及各模块相互关系2.指示模块该模块主要负责给操作人员提供指示信号,使操作人员知道仿鱼机器人的实时运行状态。特别应当指出的是,控制模块采用了以STM32为主控芯片,相应制作出的仿鱼机器人控制系统的PCB板如图6-20所示。图6-20仿鱼机器人控制系统的PCB板

控制系统总体介绍详解

本书研制的仿鱼机器人控制系统含控制模块、指示模块、感知模块、供电模块、通信模块和动力模块等六个部分,其系统组成如图6-19所示[192]

1.控制模块

该模块主要负责整个仿鱼机器人运动、感知的分析和控制工作。它主要由STM32芯片、Flash存储芯片、EEPROM存储芯片、SRAM存储芯片组成,并采用SWD下载模式。其中STM32芯片负责计算和分析,Flash存储芯片用于存储大量实验或需要标定的数据,EEPROM存储芯片用于存储一些掉电不准丢失且需要快速访问的数据,SRAM存储芯片用于扩充实时存储内存。这几个芯片通过协调配合,既能完成仿鱼机器人的运动控制,又能和上位机进行通信完成相关的调试工作。

图6-19 仿鱼机器人控制系统组成及各模块相互关系

2.指示模块

该模块主要负责给操作人员提供指示信号,使操作人员知道仿鱼机器人的实时运行状态。它由一个蜂鸣器和两个七彩LED组成,用于发出事先规定好的声音和灯光信息。

3.感知模块

该模块主要用于采集外界环境信息,为控制芯片提供控制依据。它由温度传感器、光敏传感器、测距传感器、姿态传感器、振动传感器和位置传感器等组成。这些传感器可分别实时采集当前环境温度、亮度、前方障碍物距离、当前姿态、振动信号和位置信号,使仿鱼机器人能够具备更多功能。(www.xing528.com)

4.供电模块

该模块的主要功能是为整个控制系统提供动力。它由电池电源监控芯片组成,电池为供电来源,而电源监控芯片可以实时知道电源的电量情况,当电源快没电时可以提前预警。

5.通信模块

该模块要负责与上位机和遥控器之间的通信,知道什么时刻要完成什么动作。它由无线通信串口通信组成,无线通信负责和遥控器通信,而串口通信负责与上位机通信完成相关调试工作。

6.动力模块

该模块负责驱动舵机运动,主要由电源输出端子和PWM波输出端子组成。其中,电源输出端子为舵机提供VCC和GND供电,PWM波输出端子用于发出控制信号来控制舵机转动。

特别应当指出的是,控制模块采用了以STM32为主控芯片,相应制作出的仿鱼机器人控制系统的PCB板如图6-20所示。

图6-20 仿鱼机器人控制系统的PCB板

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