机器人常用芯片

附件4

2012兰州理工大学大学生机器人创新大赛推荐选用模块1、机器人控制器

Arduino MEGA是ATmega1280单片机为核心的微控制器，具有54个数字I/O 接口（其中14个提供PWM输出），16个模拟I/O 接口，4组UART（hardware serial ports），使用 16 MHz 晶振。由于ATmega1280单片机内嵌Bootloader，因此能夠通过USB接线直接下载程序而不需经过其他下载线或者编程器，大大降低开发成本，只需用USB连接线插入电脑即可开始使用。控制器供电部分人性化设计，可选择USB接口直接供电或者使用AC－DC 适配器、电池作为外部供电电源。Arduino开发IDE接口基于开放源代码，可以免费下载使用开发出更多的互动作品。

2、32路舵机控制器

可以控制多达32个伺服电机协调动作，具有位置控制以及速度控制，既可以用PC机做上位机通过软件控制，也可以添加其他模块脱机工作。通过PC机操作上位机软件给控制器传递控制指令信号，即可实现多路伺服电机单独控制或同时控制。也可以用带串口的微处理器作为上位机组合使用。控制指令精简，控制转角精度高，波特率可以实时更改，体积小，重量轻，其可作为类人型机器人、仿生机器人、多自由度机械手的主控制器。

3、红外寻线传感器

红外寻线传感器是根据反射式光电传感器原理开发的专用机器人产品，可以帮助机器人进行白线或黑线跟踪，可以检测白底中的黑线，也可以检测黑底中的白线。寻线反馈信号可以提供稳定的TTL电平输出（开关量），使寻线更准确更

稳定。其可用于光电测速、程控小车、轮式机器人的寻线。

4、超声波传感器

在有效探测范围内自动标定，无需任何人工调整就可以获得障碍物准确的距离。令机器人像蝙蝠一样通过声纳来感知周围的环境，可以根据障碍物的距离精确控制电机运行，从而使机器人轻松地避开障碍物，因此它是机器人领域最常用的测距避障模块。

5、加速度传感器

ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范

围达±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。

6、土壤湿度传感器

当土壤缺水时，传感器输出的模拟值将减小，反之将增大。使用这个传感器制作一款自动浇花装置，可以防止植物枯萎。配合Arduino控制器让植物更舒适，花园更智能。

7、温湿度传感器

传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品连接方便，可直接插接到Arduino传感器扩展板上。

8、烟雾甲烷丁烷检测模拟传感器

气体传感器采用MQ-2型气敏元件，可以很灵敏的检测到空气中的烟雾以及甲烷气体。通过3P传感器连接线可以直接插接到Arduino传感器扩展板上可以制作烟雾报警器、甲烷泄露报警器、自动烟雾排风机等产品，是使室内的空气达到环保标准的理想传感器。

9、震动传感器

震动式开关数字输入模块，与Arduino专用传感器扩展板结合使用，能感知微弱的震动信号，可实现与震动有相关的互动作品。

10、火焰传感器

远红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长在760纳米～1100纳米范围内的热源，探测角度达60度，其中红外光波长在940纳米附近时，其灵敏度达到最大。传感器特设M3固定安装孔，调节方向与固定方便易用，此火焰传感器在灭火机器人比赛或者搜救机器人比赛中起着非常重要的作用，它可以当做机器人的眼睛来寻找火源或光源足球，结合Arduino控制器与传感器扩展板，可利用它可以制作灭火机器人、足球机器人等。

11、水位/水滴识别检测传感器

水位/水滴识别检测传感器，是通过具有一系列的暴露的平行导线线迹测量其水滴/水量大小从而判断水位。轻松完成水量到模拟信号的转换，输出的模拟值可以直接被程序中函数所应用，达到水位报警的功效，低功耗，灵敏度是其又一大特点。

12、传感器扩展板

主板不仅将Arduino Duemilanove 2009控制器的全部数字与模拟接口以舵机线序形式扩展出来，还特设I2C接口、32路舵机控制器接口、蓝牙模块通信接口、SD卡模块通信接口、APC220无线射频模块通信接口、RB URF v1.1超声波传感器接口、12864液晶串行与并行接口，独立扩展更加易用方便。

13、4WD移动机器人平台

平台上支撑板设有Arduino MEGA1280控制器、32路舵机控制器固定孔，二自由度舵机云台固定槽、碰撞开关安装孔，除此之外，前端板可安装红外避障传感器、红外测距传感器、光线传感器、超声波传感器、超亮发光灯等。平台主体采用硬质铝合金材料，此种材料具有重量轻、强度高、不变形等特点。

14、伺服舵机

此款舵机为标准180度舵机，PWM控制信号周期20ms，脉宽0.5ms~2.5ms 对应的角度-90~+90度，范围180度（3度左右偏差），当脉宽1.5ms时舵机在中立点（0度）。

15、直流电机驱动板

双H桥直流电机驱动板采用ST公司的L298N典型双H桥直流电机驱动芯片，可用于驱动直流电机或双极性步进电机，此驱动板体积小，重量轻，具有强大的驱动能力：2A的峰值电流和46V的峰值电压；外加续流二极管可防止电机线圈在断电时的反电动势损坏芯片；虽然芯片过热时具有自动关断功能，但安装散热片使芯片温度降低，让驱动性能更加稳定；板子设有2个电流反馈检测接口、内逻辑取电选择端、4个上拉电阻选择端、2路直流电机接口和四线两相步进电机接口、控制电机方向指示灯、4个标准固定安装孔。此驱动板适用于智能程控小车、轮式机器人等，可配合各种控制器使用。

16、关于使用其他模块说明

由于机器人创意设计涉及面较广，比赛鼓励广大同学充分发挥想象力，允许自行设计实现其创意的特殊机构（除主控制器外），但要求结构尽量简单、加工容易、安全性高。