机器人武术擂台---无差别组（三）电路接线

机器人武术擂台---无差别组（三）电路接线

做一份笔记，大佬勿喷。

作者：sumjess

注意：本博客是以《2018年华北五省（市、自治区）大学生机器人大赛竞赛规则》为基础而写的

 

一、模块介绍：

1、光电开关（16个）：

（1）图片：

（2）原理：

（3）产品信息：

（4）注意事项：

（5）测试函数片段：

             光电开关初始化：

#define   up_for_lift       GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)
#define   up_for_right      GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_2)     
#define   up_back_left      GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_4)
#define   up_back_right     GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5)
#define   for_1             GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)
#define   for_2             GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
#define   for_3             GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9)
#define   back_1            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_10)
#define   back_2            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)
#define   left_1            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)
#define   left_2            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)
#define   right_1           GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)
#define   right_2           GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_15)
#define   for_lift          GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_0)
#define   for_right         GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_1)
#define   back_lift         GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_2)
#define   back_right        GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3)
#define   down_1            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_4)
#define   down_2            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_5)
#define   down_3            GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6)


//光电开关初始化
void optoelect_switch()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);	 //使能A端口时钟

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;			
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 		 //浮空输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;	    		 
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);	  				 //浮空输入 ，IO口速度为50MHz
}

     测试主函数：

void GD_oled(void)
{
	int a;
	//铲子
    a=up_for_lift;
	OLED_ShowNum( 0,0,a,1,12);
    a=up_for_right;
	OLED_ShowNum(18,0,a,1,12);
	up_back_left;
	OLED_ShowNum(36,0,a,1,12);
	a=up_back_right;
	OLED_ShowNum(54,0,a,1,12);
	
	//前
	a=for_1 ;
	OLED_ShowNum( 0,2,a,1,12);
    a=for_3;
	OLED_ShowNum(18,2,a,1,12);
	a=for_lift          ;
	OLED_ShowNum(36,2,a,1,12);
	a=for_right;
	OLED_ShowNum(54,2,a,1,12);
	
	//中
	a=left_1;
	OLED_ShowNum( 0,4,a,1,12);
    a=left_2;
	OLED_ShowNum(18,4,a,1,12);
	a=right_1;
	OLED_ShowNum(36,4,a,1,12);
	a=right_2;
	OLED_ShowNum(54,4,a,1,12);
	
	//后
	a=back_1;
	OLED_ShowNum( 0,6,a,1,12);
    a= back_2 ;
	OLED_ShowNum(18,6,a,1,12);
	a=back_lift;
	OLED_ShowNum(36,6,a,1,12);
	a= back_right;
	OLED_ShowNum(54,6,a,1,12);	
	
	delay_ms(800);//刷新时间
	OLED_Clear();//清屏
	
}

（6）摆放位置：

2、电机驱动及电机：

电机和电机驱动我们均使用的是得科技术（淘宝店铺）

（1）图片：

（2）产品信息：

• 385电机，减速箱和电机尺寸和老款保持一致，完美替代。
• 扭矩将达到65kg.cm，将是老款纳英特24V2200电机的五倍性能。
• 采用双滚珠轴承电机，更加顺滑，寿命更加长，更加稳定。老款纳英特24V2200电机采用普通轴承。
• 齿轮都加厚、加强处理，完全杜绝断齿，滑齿缺陷。
• 减速比保持不变：依然是1:20。
• 六角输出轴采用轴承，老款是普通铜套，避免输出轴重负载下卡死。
• 初级齿轮采样斜齿，更加静音，同时避免上50000转高速时候卡齿。
• 堵转电流76A左右

（3）注意事项：

☆☆☆☆☆使用直流电机驱动正转过程中，应该先0（0%PWM）速100ms以上，等物流二极管续流后，再反转。这样可以避免瞬间反转导致的高压高流，击穿mos管。。。。（可不加）

☆☆☆☆☆PWM频率必须高于1K以上，4K-20K都可以。（一定保证）

☆☆☆☆☆因为驱动半桥需要自举生压，PWM占空比必须小于98%。最好在95%以下。（一定保证）

1、电机电源接通，中间一定要通过开关来上电，不能直接电池插入，容易产生火花产生高压，击穿板子。5V和GND各引出2路，方便2块板子组成四驱时接线。普通接一个就行。注意：如果单片机供电为3.3v，那么使能端也将为3.3v

2、上电顺序：可以驱动电源和右边8P接口的5V一起上电。如果测试，而且不同时上电，那么先上电+5V和GND，再上电电机电源。

3、5V和GND是控制器板子给驱动板供电，一定要接入。不要只接了IN1-4，没有接5V和GND。IN1和IN2控制左边的驱动，IN3和IN4控制右边的驱动。当IN1给PWM，IN2给0,即正转，当IN1给0,IN2给PWM，即反转。二边都给0，或者给反方向速度就刹车。

4、驱动普通功率电机，一个电机驱动端子可以并联接2个电机，这样一块驱动板可以驱动4个电机。如果接大功率擂台电机，那么尽量用2块驱动板，驱动4个电机，组成四驱。

5、驱动板的电源GND 和5V接口的GND 为同一个地。接线时候务必小心确认这2个GND为同一个GND。以免发生GND短路。

（4）测试函数片段：

void speed_Configuration(void) 
{ 
        //**********电机驱动设置************//
        TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
        TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure ;
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟  
        TIM_DeInit(TIM3);//初始化TIM1寄存器
       
        GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE); //Timer1完全重映射  TIM1_CH1->PE9 CH2->PE11 CH1->PE13 CH1->PE14 
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; //TIM1_CH1  //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形 GPIOE.9
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO                
//**************************************************************************
//     定时器1设置： 72分频，频率10KHz，向上计数,105是为了速度为100时，PWM占空比不会到100，方便电机驱动自举生压。一般PWM频率大于1K，4-10K比较好。
//************************************************************************** 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 105-1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
 
// 主定时器T4为 PWM1 模式 
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;  
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能的预装载寄存器
    
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; 
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); 
    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能的预装载寄存器
 
 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; 
    TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); 
    TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能的预装载寄存器
 
 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; 
    TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); 
    TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能的预装载寄存器
    
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); //使能定时器1
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
 
 
//2个PWM口控制一路电机。IN1给PWM，IN2给0，正转；IN1给0，IN2给PWM，反转。 
void Motor(u8 port, s8 speed)
{
 if(speed >= 0)
 {
        if(speed>100) speed=100;
        switch(port)
       {
            case 1:  
                TIM3->CCR1 =  speed;
                TIM3->CCR2 =  0;   
                 break;
           case 2:
                TIM3->CCR3 =  speed;
                TIM3->CCR4 =  0; 
                 break;      
   }
 } 
       else 
       {
            if(speed<-100) speed=-100;
           switch(port)
           {
                case 1:
                  TIM3->CCR1 =  0;
                  TIM3->CCR2 =  -speed; 
                  break;
               case 2:
                   TIM3->CCR3 =  0;
                   TIM3->CCR4 =  -speed;  
                    break;
             }
       }   

 

}

二、接线方式：

1、光电开关（16个）：

棕(红)色:电源正极(+3.3V,或+5V);
蓝色:电源负极(0V或GND);
黑(黄)色:开关信号输出(接PLC、单片机或其它设备的输入端);

2、电机驱动：

三、整体接线方式：