项目4_智能VGA小车设计
本帖最后由 百桃园 于 2024-4-12 08:33 编辑Lab_STC8G_Car是基于STC8G2K64S4设计的一款智能小车主控,
作为《单片机技术及应用》课程的项目4训练载体。
设计理念:以51单片机为控制核心,选用STC最新STC8G系列单片机
一、Lab_STC8G_Car 开发板简介
1、Lab_STC8G_Car是基于STC8G2K64S4设计的一款智能小车主控,作为《单片机技术及应用》课程的项目4训练载体。 2、设计理念:以51单片机为控制核心,选用STC最新STC8G系列单片机,包含小车必须电源电路及电机驱动电路,以及外设接口扩展,外围硬件电路(尽可能发挥出STC8G系列硬件特性,包含LED、独立按键、串口(TTL)、IIC接口、SPI接口及加速度传感器模块等。)
3、STC8G2K64S4主要参数:
二、Lab_F103C8_1.0开发板接口介绍
1、最小系统电路
主芯片采用STC8G2K64S4,5V供电,AD参考电压2.5V,配备复位电路,电路兼容STC32单片机,可以直接焊接STC32单片机使用,方便一板多用,使用串口1下载程序。//image.lceda.cn/pullimage/n5Qs7THZkcdlqs9Lgnan3niNZERmMMcg88lZfIlM.png//image.lceda.cn/pullimage/wt8fDFpSy39niUrorkhuIpGC6czQaRbn7Gcg4eAc.png2、下载、供电电路 板载 CH340CUSB转串口芯片,可以实现使用MINI USB线进行程序下载。//image.lceda.cn/pullimage/w8ybjbwlhH8tQRbYPLO1I1g5mEqKEkgrNZVCyqgt.png3、电源电路 电源电路使用LM2596-5.0DC/DC 芯片降压,用TL431提供ADC模块基准电压,使用电阻分压实现电池电压检测,实现电池电量检测。//image.lceda.cn/pullimage/ldx57WLZxQ9457d9815IijtpvADz09Fi9UPpJVXe.png4、电机驱动电路 电机驱动只用 TB6612 电机驱动专用芯片,最大驱动电流1.2A , 可以驱动双路电机。同时把电机编码器接入单片机。//image.lceda.cn/pullimage/SRUyaWINGOt1kRELZSnXbLnQd4G7oxe55UWzC71p.png
5、陀螺仪接口电路 在进行位置PID循迹算法设计时需要用到加速度传感器器的角速度数据,板载两款加速度传感器模块(GY-251,GY-25)。//image.lceda.cn/pullimage/e46CYjHYhM1nJZA7RyhSzIas6NEiFnUEIveujPms.png//image.lceda.cn/pullimage/amjJmoiSGkWXXrJZW1xZi89pSzzhyAPemL8ucQy3.png6、LED接口电路
设计一颗LED,共阳接5V,低电平点亮。LED是入门I/O操作最好的载体,常用于电子设备运行状态指示。7、按键接口电路
设计4路按键输入,独立按键连接方式。低电平输入,配置MCU的I/O带上拉输入。
//image.lceda.cn/pullimage/xcetMxw8sgnTgbpnrjOMXTpswEi8VHQqA9ebdv7C.png//image.lceda.cn/pullimage/EJFBc6OTNoCE3wJxNyKecGB9SByliEcN6MTpXtKy.png8、串行通信接口电路
三路串口输出,TTL电平接口,方便扩展串口模块,STC8G2K64S4共4个串口,串口1用于下载,其他3个做扩展。
//image.lceda.cn/pullimage/JT9n53hIMSLLqWHQLa5BEPV6OVZCsc9ZfbxHUWTU.png9、SPI、I2C及I/O扩展接口电路
SPI、I2C是MCU与外围功能芯片及模块通信的主要接口,设计SPI、I2C接口主要是方便扩展对应接口的芯片与模块,,剩余I/O全部扩展。//image.lceda.cn/pullimage/iWK3lihzroEtogPhENZqOqrjWJfoRlzqTWw2erSp.png//image.lceda.cn/pullimage/1WIangvtd0C2p6lOnsEyBL2oi2JMFTMt343m2oiD.png
10、超声波测距接口电路
测距模块使用超声波测距模块,型号HC-SR04,性价比高。
//image.lceda.cn/pullimage/yYVkqoZQEsggjbs1IEc6Lc9lNvPy7kDp3aqr4SrT.png11、OLED接口电路
OLED接口采用I2C接口,所以开发板只能使用I2C接口的OLED,鉴于市面上的OLED有两种电源接口,所以电源在硬件上没有接死,通过放置焊盘的方式自由选择供电方式。https://image.lceda.cn/pullimage/9cZ26riGKet4PBQZZNucMMCosZ2ffiLIwx4mtyjk.pnghttps://image.lceda.cn/pullimage/zU7Ibq9zfWi86kyBwnbnIFPjSAhpFCYod0nwX28P.png12、蜂鸣器接口电路
蜂鸣器通过三极管驱动,低电平有效,蜂鸣器是电子设备上必备提示设备。
//image.lceda.cn/pullimage/EtK01uphtBVkiZoqdFOZDXoZEwiKx5F68gcRWZOg.png三、实物照片
//image.lceda.cn/pullimage/DSz9cAvBJE9gDxkoDozfrh6Y99W8LbY9pQsqcP2E.png//image.lceda.cn/pullimage/9BzSeIcJQ7Y4Xeto35ntoknA9dLCkCKfFWMAUi1y.png//image.lceda.cn/pullimage/Z6x8PSD3aSRX6fwC46KkA090fgtm8jERw7nJGuiY.png//image.lceda.cn/pullimage/X9yAXF9Le5gnoC63E2KR46F157vvp7e24yoORAEW.png
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设计图
原理图
PCB
源程序代码:
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