基于CC1110无线单片机的机器鱼控制系统设计

2022-06-03 12:22分类：电路图阅读：

　　鱼种的摆动具备精确性、操控性及其低噪性等优势。因而，仿生技术设备鱼的探讨己变成智能机器人研究领域的网络热点。伴随着仿生技术设备鱼科学研究的逐步推进，仿生技术设备鱼在水底救援、水质监测及其海洋生物资源勘查等方面激发着至关重要的功效。近些年，设备鱼也成为了中国国际性高等院校机器人比赛新项目之一。文中便是对于在国际性水里机器人比赛的网络平台上的三骨关节设备鱼而制定的一套双骨关节设备鱼自动控制系统。本设备鱼自动控制系统具备体型小、低成本、微功能损耗等优势，能够便捷地应用到相似的设备鱼设备中。

　　设备鱼自动控制系统整体构造如图所示1所显示。系统软件具体分成命令推送端和命令实行端，两部位均以CC1110无线网络单片机设计做为关键控制板，承担命令的推送、接受、数据处理方法，从而操纵设备鱼的有关执行器工作中。命令推送端命令来源于上位机软件，USB串口通信变换电源电路将USB插口仿真模拟成串口通信，完成上位机软件与CC1110的串口通讯。开关电源进行工作电压的转换，为有关电源电路给予各种各样适合的工作标准电压。储存器控制模块储存设备鱼的有关信息。舵机推动控制模块为执行器舵机给予适合的操控数据信号。

　　USB串口通信变换电源电路

　　CH341T是一款USB系统总线接转集成ic，根据简洁的布线就可以完成USB接口和串口通信中间的变换，这时不用修改上位机软件与下位机的程序流程，根据USB接口就可以完成上位机软件与下位机的串口通信。USB串口通信变换电路设计图如图2所显示。

　　图2 USB串口通信变换电源电路

　　在本设计方案电源电路中，将CH341T集成ic的SDA和SCL脚位悬在空中，这时集成ic作用为USB转多线程串口通信，仿真模拟电子计算机串口通信;CH341T集成ic的TXD和RXD2个脚位各自接入到CC1110无线网络单片机设计的RX（P0.2）和TX（P0.3）2个脚位;TEN#脚位为串口通信推送也就能端，接地装置使CH341T能传送数据。 CH341T集成ic的地要和CC1110无线网络单片机设计的地相接。CH341T不需外置电源，立即由上位机软件根据USB口给予 5V开关电源。

　　DC—DC工作电压转换电源电路

　　命令推送端由USB给予5V工作电压，命令实行端由充电电池给予5V交流电压。充电电池带来的5V交流电压能够同时为舵机推动集成ic及其舵机供电系统。而系统软件內部CC1110 无线网络单片机设计一切正常电压范畴是2.0～3.6V，储存器集成ic24AA01一切正常电压范畴是1.7～5.5V，这儿还可以将二者的工作标准电压挑选为3.3V。因此，专业制定了一个DC—DC工作电压转换电源电路，将5V交流电压转换为3.3V交流电压后再给予给CC1110无线网络单片机设计和24AA01集成ic，以确保的常规工作中。这儿选用AMS企业生产制造的AMS1117ic设计了工作电压转换电源电路，实际的DC-DC工作电压转换电源电路如图所示3所显示。

　　图3 DC-DC工作电压转换电源电路

　　在工作电压键入线接有22 μF电解法电容器及工作电压輸出线接有47 μF电解电容器，以确保输出电压的平稳。

　　CC1110无线网络收发电量路

　　在设备鱼自动控制系统中，设备鱼命令的推送、接受及其命令分析实行是系统软件的核心一部分。而目前的无线网络收取和发送系统软件许多全是选用单片机设计和RF收取和发送控制模块构成，那样全部控制回路的体型很大，可能使设备鱼的大小增大。为了更好地将设备鱼容积做小及其将功能损耗减少，这儿选用TI企业生产制造的一种成本低、功耗低的CC1110无线网络单片机设计做为命令收取和发送实行的主要元器件。CC1110无线网络收取和发送电源电路如图4所显示。

　　图4 CC1110无线网络收取和发送电源电路

　　在无线网络收取和发送电源电路中，电容器C1—C6为开关电源去耦电容;电阻器R2和电容器C18组成通电延时电路;电容器C7、C9及其电感器L1、L2组成BALUN特性阻抗配对电源电路，将输出阻抗变换为50 Ω规范无线天线特性阻抗;Y1、C13及其C14组成CC1110快速数字时钟源;Y2、C15及其C16组成CC1110低速档数字时钟源：JATG插口用以线上调节与烧录;PWM01（P1.0）和PWM02（P1.1）接舵机光耦电路的键入;RX（P0.2）和TX（P0.3）接USB串口通信变换电源电路，用以串口通讯;2401_WP（P0.4）、2401_SCL（P0.5）及其2401_SDA（P0.6）接储存器控制模块，操纵储存器的读写能力。

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