主控制電路及單片機機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電氣領(lǐng)域，具體而言，涉及一種主控制電路及單片機機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人的技術(shù)水平越來越高，品種越來越多，所能夠完成的動作也越來越復雜。目前，大多數(shù)的模塊化教育娛樂機器人產(chǎn)品均采用集中控制器和多個舵機配合一系列連接結(jié)構(gòu)件完成機器人的搭建與編程設(shè)計，這類機器人產(chǎn)品通常存在拆裝繁瑣、控制復雜及擴展能力差的缺點，用戶較難通過該類產(chǎn)品構(gòu)建具備復雜構(gòu)型及行為邏輯的機器人，一定程度上限制了產(chǎn)品的教育價值及娛樂價值。
[0003]因此構(gòu)建一種拆裝簡單、控制簡易及擴展能力好的機器人產(chǎn)品，是目前亟待解決的問題，然而對于該類產(chǎn)品的主控制電路，目前相關(guān)技術(shù)相應的技術(shù)方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種主控制電路及單片機機器人，以至少解決相關(guān)技術(shù)中還缺乏上述拆裝簡單、控制簡易及擴展能力好的機器人產(chǎn)品的主控制電路的技術(shù)方案的問題。
[0005]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種主控制電路，并采用如下技術(shù)方案:
[0006]根據(jù)本實用新型的主控制電路包括:電源輸入接口電路；開關(guān)電路，與所述電源輸入接口電路相連接；微控制單元(MCU)，與所述電源轉(zhuǎn)換電路相連接；電源轉(zhuǎn)換電路，連接于所述開關(guān)電路與所述MCU之間；電機驅(qū)動電路，與所述MCU相連接；USB轉(zhuǎn)串口電路，與所述MCU相連接；USB接口，與所述USB轉(zhuǎn)串口電路相連接；輸入接口、輸出接口以及串行通信接口，均與所述MCU相連接。
[0007]根據(jù)本實用新型的另外一個方面，提供一種單片機機器人，并采用如下技術(shù)方案:
[0008]該單片機機器人包括了上述的主控制電路。
[0009]根據(jù)本實用新型的上述技術(shù)方案，提供了一種應用于機器人的主控制電路，為構(gòu)建一種拆裝簡單、控制簡易及擴展能力好的機器人產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的主控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0011]圖2為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的主控制電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0013]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的主控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該主控制電路包括:電源輸入接口電路10 ;開關(guān)電路20，與上述電源輸入接口電路相連接；微控制單元MCU 30，與上述電源轉(zhuǎn)換電路相連接；電源轉(zhuǎn)換電路40，連接于上述開關(guān)電路與上述MCU之間；電機驅(qū)動電路50，與上述MCU相連接；USB轉(zhuǎn)串口電路60，與上述MCU相連接；USB接口 70，與上述USB轉(zhuǎn)串口電路相連接；輸入接口 80、輸出接口 90、串行通信接口 100，均與上述MCU相連接。
[0014]圖1示出了一種主控制電路，該電路設(shè)計簡單且易于實現(xiàn)，為構(gòu)建一種拆裝簡單、控制簡易及擴展能力好的機器人產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
[0015]優(yōu)選地，上述MCU 30可以包括:ATMEGA8A芯片。
[0016]ATMEGA8A芯片是ATMEL公司推出的一款新型AVR高檔單片機。在AVR家族中，ATMEGA8A芯片是一種非常特殊的單片機，它的芯片內(nèi)部集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬件接口電路，具備AVR高檔單片機MEGE系列的全部性能和特點。但由于采用了小引腳封裝(為DIP 28和TQFP/MLF32)，所以其價格僅與低檔單片機相當，再加上AVR單片機的系統(tǒng)內(nèi)可編程特性，使得無需購買昂貴的仿真器和編程器也可進行單片機嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，同時也為單片機的初學者提供了非常方便和簡捷的學習開發(fā)環(huán)境。ATMEGA8A芯片是一款采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)的基于AVR RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機。AVR單片機的核心是將32個工作寄存器和豐富的指令集聯(lián)結(jié)在一起，所有的工作寄存器都與ALU(算術(shù)邏輯單元)直接相連，實現(xiàn)了在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行的一條指令同時訪問(讀寫)兩個獨立寄存器的操作。這種結(jié)構(gòu)提高了代碼效率，使得大部分指令的執(zhí)行時間僅為一個時鐘周期。因此，ATMEGA8A可以達到接近lMIPS/MHz的性能，運行速度比普通CISC單片機高出10倍。
[0017]在優(yōu)選實施過程中，上述電源轉(zhuǎn)換電路的電壓輸出端與上述ATMEGA8A芯片的5V電壓輸入端相連接。
[0018]在優(yōu)選實施過程中，上述ATMEGA8A的ADC0至ADC3端與上述電機驅(qū)動電路相連接。
[0019]在優(yōu)選實施過程中，上述電機驅(qū)動電路可以進一步包括:兩個接線端子與兩個可逆電機驅(qū)動器BA6208-S08-R，其中，每個接線端子分別與一個可逆電機驅(qū)動器相連接。
[0020]在優(yōu)選實施過程中，上述MCU的RXD和TXD端與上述USB轉(zhuǎn)串口電路相連接。
[0021]在優(yōu)選實施過程中，上述USB轉(zhuǎn)串口電路包括:用于對上述MCU進行串口配置的CP2102 芯片。
[0022]其中，CP2102其集成度高，內(nèi)置USB2.0全速功能控制器、USB收發(fā)器、晶體振蕩器、EEPR0M及異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)，支持調(diào)制解調(diào)器全功能信號，無需任何外部的USB器件。CP2102與其他USB-UART轉(zhuǎn)接電路的工作原理類似，通過驅(qū)動程序?qū)C的USB 口虛擬成COM 口以達到擴展的目的。在優(yōu)選實施過程中，上述MCU的ΡΒ0至PB3端，PD5至PD7端與上述輸入接口相連接；上述MCU的PD2至PD4端，PC4至PC5端與上述輸出接口相連接；上述MCU的PD0至PD1端，與上述串行通信接口相連接。
[0023]優(yōu)選地，上述主控制電路還可以包括:ISP接口(可以參見圖2)，與所述ATMEGA8A芯片的PB3至PB5端相連接。
[0024]優(yōu)選地，上述主控制電路還可以包括:與電池相連接的電源電壓指示電路(可以參見圖2)，上述電源電壓指示電路包括電阻、發(fā)光二極管以及三極管。
[0025]以下結(jié)合圖2進一步描述上述優(yōu)選實施方式。
[0026]圖2為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的主控制電路的電路原理圖。如圖2所示，該主控制電路主要包括:
[0027]電源輸入接口電路，如圖2中的PWR1，該PWR1的一個端口(端口 2)接地，另一端口(端口 1)與開關(guān)電路相連。
[0028]開關(guān)電路，與圖2中的PWR1輸出端口 1相連接，包括一個雙刀雙擲開關(guān)SW1，已經(jīng)與該開關(guān)串聯(lián)鏈接的三個并聯(lián)電容C2，C29, C30,其中，C2, C29, C30可以均為0.1 yF。
[0029]電源轉(zhuǎn)換電路，可以包含一個穩(wěn)壓芯片ME6118A50(圖2中的U2)及該芯片的外圍電路。該ME6118A50的電壓輸出端OUT輸出的5V電壓為MCU供電，超低電壓Vdrop〈lV。
[0030]MCU,與上述電源轉(zhuǎn)換電路相連接，圖2中MCU由芯片ATMEGA8A及外圍電路組成，VCC端接ME6118A50的電壓輸出端0UT，四個并聯(lián)的電容C5，C9, C1, C11