电路的总体和其它方面

　一、

　主控单片机

　1． 简介

　本次 Robocon 所用机器人主要使用 ATMEL 的 51 系列单片机控制，主要考虑以下几个原因： 价格低廉；有较多的人熟悉； 开发时间短；在以往的比赛和校内比赛中积累了比较多的经验。主控板的电源供应问题已在电源部分提到过，这里谈谈其它的方面。

　2． 模块化的最小系统试验板

　沿用以往的做法，设计了新版的

　51 最小系统试验板，供所有的机器人使用。这个

　版本使用单面布线，

　增加了多个电源去耦电容和多种接口，

　增加了电源保护二极管，

　正了原版的一个接口的方向，还增加了复位指示灯，方便在线编程的使用。

　下图是最小系统试验板的实物图和

　PCB 图：

　

　纠

　3． 输入输出接口

　51 系列采用开路输入输出，

　P0 口外加上拉电阻，其它口内置上拉电阻。外围电路

　的接口也要符合开路的要求。

　比如一个信号开关只要接在引线和地之间就可以了。

　有必要的话可以并联一个电容消抖。

　4． 在线编程

　AT89S51 系列支持在线编程，

　我们采用了

　ATMEL 提供的编程软件和接口设计，

　接

　口板如图所示：

　其中左侧 12 线的接口接计算机

　25 针并行口，右侧的 5 线的接口接最小系统试验板。

　二、

　机器人上线路的布局和电磁兼容

　1． 电源连接

　所有机器人使用电池组供电，包括锂电池组和镍氢电池组。电池组到电机驱动板使

　用大电流专线供电， 这条线上不再接主控、 传感器等任何设备。

　以防地线电位的浮动造成的干扰。

　所有电路（电机驱动除外）都有防反接二极管和滤波电容，可以保证电源电压暂时

　下降时电路正常工作， 避免大电流时电源供电不足产生的干扰。

　这个电容也减小了电源线上的交流成分，降低了相应的电磁辐射。

　2． 大电流连线

　大电流经过的线采用较粗的导线尽可能的降低电流产生的压降。

　电源线可以使用并

　排导线； 驱动电路到电机的连线使用较粗的双绞线，

　以降低电磁辐射。

　电机线尽量不与

　传感器线并行。

　3． 传感器连线

　传感器连线尽可能短，特别是调制型传感器，以防线间信号耦合。调制传感器的输

　入线和开路输出的传感器 （如微动开关） 到单片机的连线使用屏蔽线。

　有必要时， 对传感器输入到单片机的信号使用电容或程序进行滤波。

　如果开路输出的传感器到主控板的连线比较长有易受干扰， 可以改用推挽输出甚至差分输出。