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基于STM32的机械手小车

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简介

基于STM32的智能小车的设计与实现。该小车集成了红外循迹、超声波避障、使用PS2手柄遥控小车运动和机械手运动。

简介:基于STM32的智能小车的设计与实现。该小车集成了红外循迹、超声波避障、使用PS2手柄遥控小车运动和机械手运动。
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开源协议

GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2024-06-12 13:04:58更新时间:2025-04-20 05:41:38

描述

总体设计框架

(1)主控芯片:整个控制系统的核心。负责将采集到的信息进行存储和处理数据并发送给执行模块。
(2)电源模块:整个系统能量来源。为小车电机提供12V电压,经电源降压模块处理后为主控单片机和部分模块提供5V电压。
(3)电机驱动模块:该模块用于驱动电机。主控芯片可通过改变输出的PWM波形来改变电机的转速进而实现对电机的控制。
(4)舵机:用以完成对机械臂的控制和作为超声波传感器的云台。
(5)无线通信模块:实现小车与遥控手柄的远程通信。通信模块将智能小车与手柄连接,进而可在一定距离上对小车进行操控。
(6)OLED显示模块:该模块可以将小车采集的信息实时显示在OLED屏幕上,便于对小车的调试和信息的检查。

系统总体框图.jpg

原理图设计说明

原理图_1.jpg

电源输入

小车采用三节18650锂电池串联提供12V电压。
为实现对输入电源电压的处理,系统采用MP1584降压模块将输入的12V电压降低为5V。MP1584降压模块是一种DC-DC转换器,它可以将较高的直流电压转换为较低的直流电压。能够驱动3A的负载,并能够将4.5V至28V之间的输入电压转换为0.8V至20V之间的较低电压。

电源输入.jpg

电机驱动

小车的运动控制由直流减速电机执行,由于电机的驱动电流为200-400mA远大于控制器提供的电流,所以必须采用主控芯片间接通过电机驱动芯片来控制电机。本系统采用东芝半导体的TB6612电机驱动芯片。
TB661芯片是一款双 H 桥驱动电路,共有16个引脚,可同时驱动两路直流电机,电压最大可到15V,输出电流最大可达3.2A,内置热停机电路和低压检测电路,有正转,反转,短制动和停止四种模式。

TB661原理图.jpg

PS2手柄模块

ps2手柄由手柄、接收器、转接板三部分组成。其中手柄用于发送按键信息,接收器经转接板后与主控芯片相连。把收到的手柄信号传递给主控芯片,同时主控芯片也可向手柄发送命令。
其原理主要由主控芯片与PS2手柄转接器SPI通信,再由转接板与手柄通信。
PS2手柄.jpg

舵机组机械臂

车载机械臂由4个舵机组成,舵机充当运动节点控制机械臂伸缩、前后、旋转和夹紧。

机械臂.jpg

其余超声波模块、红外循迹、蜂鸣器等不再赘述。

PCB设计说明

本项目多采用插件元件,PCB并没有太多需要注意的。

PCB布局.jpg

实物展示说明

小车最终结构图.jpg


2025/4/20更新
MK机械臂可以直接使用。

从左至右,底座旋转、机械臂前后、机械爪、机械臂上下
DF1C9704955A3E13F4978DA8B46DDD5A.jpg

设计图

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BOM

暂无BOM

附件

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1
STM32遥控机械臂小车.zip
357
2
MK1舵机机械臂.zip
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