【立创开发板】楠木智能小车

更新2023-3-20

1、增加了遥控器遥控功能，默认是遥控功能，按模式按键依次切换循迹模式、避障模式、蓝牙遥控模式，按启动键启动
2、遥控器开源地址：https://oshwhub.com/rimuru3733/nan-mu-xiao-che-yao-kong-qi-_2023-02-21

一、功能描述

1、蓝牙遥控：通过蓝牙模块连接手机，可在手机端控制小车运动等
2、四路电机驱动：通过单片机输出控制电机，电机带动车轮实现小车前进后退等运动
3、五路红外循迹：通过反射式红外光电检测管检测地面上的黑线，使小车沿着黑线运动
4、超声波避障：通过超声波模块检测前方障碍物
5、ADC电压采集：检测电池电量
6、蜂鸣器报警提醒：检测到障碍物或者电量不足进行鸣笛提醒
7、独立按键切换运动模式：模式按键默认循迹模式，可切换避障模式和蓝牙遥控模式；启动按键对小车进行启动或停止

二、原理图设计说明

1、主控
立创·梁山派开发板GD32F470ZGT6
2、电源电路
电源使用2节3.7V的14500锂电池供电，CN1为直针座便于外接供电。U4为降压芯片可输出5V电压给单片机和外围器件供电。D1为肖特基二极管防止电源正负极接反

3、电机驱动电路
电机驱动芯片可使用RZ7899，如果买不到也可选RZ7889替代，两者功能引脚相同

4、按键电路
按键一端连接单片机IO口，一端接地，当按键按下时读到低电平，按键松开时读到高电平

5、LED电路
LED4和LED7为小车前面的车灯，LED3和LED6为按键指示灯，LED灯连接单片机IO口，通过IO口的高低电平控控制LED灯

6、蜂鸣器电路
有源蜂鸣器，自带震荡源，三极管为PNP型当开关作用

7、ADC电压采集电路
ADC供电要求2.6-3.6V，ADC输入范围在0-3.6V，这里三等分压，电池满电大概8.4-8.6V，按8.6算三等分后为2.87V

8、循迹电路
利用了红外光遇到不同颜色地面反射程度不同的原理，ITR9909内部集成了红外发射管和红外接收管，循迹工作的原理是将电压比较器的1引脚连接到单片机引脚上，IO配置为输入模式，当电压比较器的1引脚输出高电平时，表示红外光被吸收，检测到黑线，LED指示灯亮起，单片机读到高电平

9、模块接口
蓝牙模块上的RXD引脚接的是单片机上的TXD，蓝牙模块上的TXD引脚接的是单片机上的RXD，遥控器和摄像头为预留拓展接口

三、PCB设计说明

1、板材尺寸100×100mm
2、PCB为4层板，顶层、电源层、接地层、底层
3、信号线线宽为10mil，过孔内径12mil外径24mil；3.3V和5V电源线线宽40mil，7.4V电源线宽50mil，过孔内径24mil外径48mil；电机信号线为80mil

四、注意事项

1、注意模块安装后的朝向
2、电机用的是800转速的，PWM调速会出现低速时不动，高速时又太快的现象，不好控制所以建议买转速偏低的电机
3、电机由于接线不同，转动方向会不一致，需根据实际情况修改代码
4、电源架采用3D打印，打印模型见附件，配的螺钉是M3×16的沉头螺钉
5、小车在打开开关接通电源的瞬间，左前轮会转动，约1秒后程序启动会停止转动
6、小车默认是循迹模式，按一次模式按键切换到避障模式，再按一次切换到蓝牙遥控模式，可先选择模式，再按启动按键启动
7、小车蓝牙遥控APP见附件，安装需要旧手机，版本低的安卓系统
8、其它器件