巡线机器人电路说明

巡线小车：电路

1、读原理图，搞清楚每个部分怎么工作，有什么用（1-2天）

电源模块：由于小车电机使用12V供电，其他模块都在5V电压下工作，所以整个系统采用一块12V电池供电。将12V电压经过LM7805稳压后得到5V电压。模块中1N4007二极管用于防反接保护，电容用于滤波（由于本电路中电机也使用此电源，但未做完全隔离，所以前端电容较大），LED用于指示电源状态，三处排针接口用于方便临时添加的需要和便于用万用表检查BUG。（可以了解一下开关电源LM2576的使用，因为可能最后系统耗电量比较大导致LM7805太烫会自我保护导致系统临时断电）

传感器模块：首先由红外发光管发射红外光照射地面，红外接收管根据地面吸收红外光的程度而体现出不同的阻值，从而获取地面黑线信息。得到的模拟信号经过LM339比较器做二值化处理，其比较电压阀值由从电位器得到的电压设置和调节（比如传感器返回电压3.3V大于比较器比较电压2.5V 则比较器输出其供电电压5V，反之则输出0V）。LM339为开漏输出，输出需要上拉，发光二极管起到指示和上拉的作用，若发现输出高电平时电压偏低且LED微亮可以考虑在LED两侧并联一5-10K电阻增强上拉能力。其前端和后端的接口根据需要自行选择。

电机驱动模块：主要了解一下L298的内部H桥驱动工作原理，外部由单片机送过来的信号IN1、IN2控制电机A的方向，ENA（PWM信号）控制电机A的转速（了解一下占空比控制转速的原理）。同理IN3、IN4、ENB控制电机B。后端续流二极管1N4007用于防止电机反向电动势对L298芯片造成破坏，其具体原理不必深究。

单片机模块：了解单片机最小系统的组成，此部分依照该单片机的技术文档中提供的最小系统原理图进行焊接就可以。主要是要知道各个引脚是什么功能做好引脚的规划，如果引脚不够该怎样扩展等。在不是很清楚各个引脚怎么用时可以在引脚外放一排排针用于以后更改和扩充。

2、与组内同学讨论出大概的方案，比如要用什么单片机、多少传感器等（1天内）

简单计划一下要用什么单片机（51、52、AVR等都可以主要取决于对哪种熟悉一点），要用多少个传感器（5-8个比较合适，不要一味地求多，多了要考虑的情况也就多了，可能会给调试带来麻烦，够用就行）。可能你们会在网上找到更高级的芯片，如电机驱动等，但在我们的用处中其优势并不是

太明显，其成本也会更高。

3、根据方案购买元件（1-2天）

可以几个队打伙去买，可能要便宜的多，考虑一些易坏元件的备货（如芯片可能会被误编程锁

死，传感器可能因电流过大烧坏，洞洞板焊错了等），资金充裕的话可以买双倍所需元件，因为后面肯定还会再焊接几版电路。

（洞洞板绿色哪种比较容易焊接，焊盘不容易掉，但价钱较贵。传感器有一体式的和分离的，分离的有3mm的和5mm的，上届用5mm的效果比较好。各种芯片都有国产和进口两种，进口的质量好一点，但价格贵，买国产的应该也没问题。）

4、动手开始焊元件（3-5天）

多练习，肯定不会一次焊接就全部成功了，焊的多了就有经验了。遍焊遍检查，别全部焊完了一检查才发现焊错了改都不能改了。（有个视频教程，可以先看一下）

5、上电、检查、修改（1-2天）

谨慎上电，若有器件冒烟就马上关掉电源，不是保护器件，因为器件肯定烧了，而是保护电池。

若没有冒烟则用万用表逐一检查各处电压是否正常，是否断路（虚焊、忘焊）；若冒烟了则检查是否短路，是否器件方向反了等。将故障排除并将已坏器件更换后再次谨慎上电。

6、下程序、调试各模块功能、解决出现的问题（2-3天）

有些硬件错误只有在程序运行时才能检查出来。首先看看程序能不能下进去，能不能运行。传感器信号能不能读进来，电机能不能按程序驱动等。有问题则还需从头仔细检查。

7、协调车体结构装车，修改、改进不合适的部分（1-2天）

8、初步调试，让小车动起来（1-2天）

9、开始巡线，真真进入调试阶段，在此过程中会出现大量问题需要你们一个一个去解决，电路的稳定性

突显出来，做电路的同学需要重新做一版电路，机构的稳定性也会受到考验，整个车体可能都会重做。

不过有前面的基础和经验，大家都会做出更美观，更稳定，更快的车子。（1周）

10、初赛

11、决赛（稳定至关重要！）

希望大家能坚持做下来，祝大家取得好的成绩，收获多多！