【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等級(jí) IP6 尺寸 20* 重量 15g 表 MH440V/D 主要技術(shù)參數(shù) MH440V/D 結(jié)構(gòu)特征 結(jié)構(gòu)原理圖 圖 MH440V/D 結(jié)構(gòu)原理圖 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊簡(jiǎn)介 直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中使用的直流電機(jī)型號(hào)為 RS380SH,外觀如圖 所示。電機(jī)的基本參數(shù)如表 所示。 圖 型直流電機(jī) 電壓 空 載 時(shí) 工作范圍 穩(wěn)定電壓 電流 r/min A 3~9V 固定的 16200 表 型直流電機(jī)基本參數(shù) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298 簡(jiǎn)介 根據(jù)本設(shè)計(jì)中的小電機(jī)而言 ,其控制邏輯電平為 5V,電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為,據(jù)此選擇 L298 這款電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。外形如圖 所示。 圖 L298 驅(qū)動(dòng)芯片外觀 L298N 為 SGSTHOMSON Microelectronics 所出產(chǎn)的雙全橋步進(jìn)電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片 Dual FullBridge Driver ,內(nèi)部包含 4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路 ,是一種二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器 ,可同時(shí)驅(qū)動(dòng) 2 個(gè)二相或 1 個(gè)四相步進(jìn)電機(jī) ,內(nèi)含二個(gè) HBridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器 ,接收標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯準(zhǔn)位信號(hào) ,可驅(qū)動(dòng) 46V、 2A 以下的步進(jìn)電機(jī) ,且可以直接透過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓 。此芯片可直接由單片機(jī)的 IO端口來(lái)提供模擬時(shí)序信號(hào)。 L298N管腳定義如圖 ,Pin1 和 Pin15 可與電流偵測(cè)用電阻連接來(lái)控制負(fù)載的電路 。OUT OUT2 和 OUT OUT4 之間分別接 2 個(gè)直流電機(jī) 。input1~input4 輸入控制電位來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn) 。Enable 則控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。 圖 L298 管腳定義圖 無(wú)線傳輸模塊 PTR2020 簡(jiǎn)介 PTR2020 是基于 nRF401 的無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)傳送 Modem 模塊 ,該器件為超小型模塊器件 ,具有超低功耗、高速率 ()無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)傳送功能 ,且性能優(yōu)異 ,使用方便 ,可廣泛應(yīng)用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。無(wú)線收發(fā)一體數(shù)傳模塊 Modem 芯片 PTR2020 芯片性 能優(yōu)異 ,在業(yè)界居領(lǐng)先水平。它的顯著特點(diǎn)是所需外圍元件少 ,因而設(shè)計(jì)非常方便 ,該模塊在內(nèi)部集成了高頻發(fā)射、高頻接收、 PLL合成、 FSK 調(diào)制 /解調(diào)、參量放大、功率放大、頻道切換等功能 ,因而是目前集成度較高的無(wú)線數(shù)傳產(chǎn)品。該器件采用抗干擾能力較強(qiáng)的調(diào)制解調(diào)方式、其工作頻率穩(wěn)定可靠、功耗極低且便于生產(chǎn)設(shè)計(jì) ,這些優(yōu)異特性使得 PTR2020 非常適合于單片機(jī)短距離的數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)。另外 ,由于它采用了低發(fā)射功率、高靈敏度設(shè)計(jì) ,因而可滿足無(wú)線管制的要求且無(wú)需使用許可證 ,是目前低功率無(wú)線數(shù)傳的理想選擇。 nRF401 芯片說(shuō)明 nRF401 是挪威 Nordic 公司推出的射頻收發(fā)芯片 ,nRF401 在一個(gè) 20 腳的芯片中集成了高頻發(fā)射 /接收、 PLL 合成、 FSK 調(diào)制 /解調(diào)和多頻道切換等功能 ,在低成本數(shù)字無(wú)線通信應(yīng)用中具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。工作在國(guó)際通用的 ISM 數(shù)傳頻段的兩個(gè)頻道 ( 和 ),采用高接收敏度 (105dBm)和小發(fā)射功率 (5~10dBm)設(shè)計(jì)策略。在發(fā)射功率為 8dBm 時(shí) ,室內(nèi)通信距離大于 20m,室外開(kāi)闊地大于 100m,對(duì)環(huán)境影響極小 ,無(wú)需進(jìn)行頻道申請(qǐng)即可使用。采用 DSS+PLL 頻率合成技術(shù) ,外接元件僅一個(gè)晶振和幾個(gè)阻容、電感 ,基本無(wú)需調(diào)試就能工作 ,且穩(wěn)定性良好。它要求非常少的外圍元件 (約 10 個(gè) )。無(wú)需進(jìn)行初始化和配置 ,不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曼切斯特編碼。數(shù)字通信采用具有高抗干擾能力的 FSK 調(diào)制方式 ,支持直接數(shù)據(jù)輸入輸出操作 ,可直接與 MPU 的 UART 串行口連接。 nRF401 的天線接口設(shè)計(jì)為差分天線 ,以便于使用低成本的 PCB 天線。 nRF401 有兩個(gè)可選擇的工作頻道 ,采用半雙工工作模式 ,最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 20kbit/s。工作電壓為~5V,待機(jī)狀態(tài)耗電僅為 8μ A,能滿足低功耗的設(shè)計(jì)要求 。 芯片的特點(diǎn)如下 : 工作頻率為國(guó)際通用的數(shù)傳頻段 采用 FSK 調(diào)制 ,直接數(shù)據(jù)輸入輸出 ,抗干擾能力強(qiáng) ,特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合 采用 DSS+PLL 頻率合成技術(shù) ,頻率穩(wěn)定性極好 靈敏度高 ,達(dá)到 105dBm 功耗小 ,接收狀態(tài) 250μ A,接收待機(jī)狀態(tài)僅為 8μ A 最大發(fā)射功率達(dá) +10dBm 低工作電壓 (),可滿足低功耗設(shè)備的要求 具有多個(gè)頻道 ,可方便地切換工作頻率 ,特別滿足需要多信道工作的特殊場(chǎng)合 工作速率最高可達(dá) 20Kbit/s,也可支持低波特率的數(shù)據(jù)通信 ,如9600Baud 僅外接一個(gè)晶體和幾個(gè)阻容、電感元件 ,基本無(wú)需調(diào)試 由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏度的設(shè)計(jì) ,使用無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可證 ,開(kāi)闊地的使用距離最遠(yuǎn)可達(dá) 1000 米 nRF401 集成度高 ,工作頻率穩(wěn)定可靠 ,外圍元器件少 ,功耗極低 ,適合便攜式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 nRF401 使用 20 引腳的 SSOCI 封裝 ,其引腳如圖所示。 nRF401的引腳功能如下 : 圖 nRF401 引腳分布圖 XC XC2:連接外部頻率 ,其中 XC1 為晶振輸入 ,XC2 為晶振輸出。 VDD:電源輸入端 ,電壓范圍為 ~。 VSS:電源地。 FILT1:濾波器輸入端。 VCO VCO2:外界壓控振蕩電感。 DIN:發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端 ,該引腳用于接收單片機(jī)要發(fā)送的數(shù)據(jù)。 DOUT:接收數(shù)據(jù)輸出端 ,該引腳將無(wú)線模塊接收的數(shù)據(jù)輸出給單片機(jī)。 RF_PWR:發(fā)射功率設(shè)置。 CS:頻道選擇。 CS0 時(shí) ,芯片工作在頻道 1。CS1 時(shí) ,芯片工作在頻道 2。 ANT ANT2:天線接口。 PWR:低 功耗控制。 PWR1 時(shí) ,芯片處于工作狀態(tài) 。PWR0 時(shí) ,芯片待機(jī)狀態(tài)。 TXEN:模式切換。 TXEN1 時(shí) ,芯片處于發(fā)送狀態(tài) 。TXEN0 時(shí) ,芯片處于接收狀態(tài)。 nRF401 為 PTR2020 的內(nèi)置芯片 ,其外圍電路為 PTR2020 模塊集成。當(dāng)芯片工作在頻道 1 時(shí) ,芯片的工作頻率為 。當(dāng)芯片工作在頻道 2 時(shí) ,芯片的工作頻率為 。 DIN與 DOUT 引腳輸出的是 TTL 電平信號(hào) ,可以與單片機(jī)的 RxD 和 TxD 直接相連 。當(dāng)其與 PC 連接時(shí) ,則需要添加 RS232 電平轉(zhuǎn)換電路。芯片引腳 CS、 PWR、 TXEN 的狀態(tài)直接影響芯片的工作方式。 PTR2020 模塊簡(jiǎn)介 PTR2020 模板的引腳排列如圖 所示。各引腳的功能說(shuō)明如下 : 圖 PTR2020 引腳分布圖 VCC:電源輸入端 ,電壓范圍為 ~。 CS:頻道選擇。 CS0 時(shí) ,芯片工作在頻道 1。CS1 時(shí) ,芯片工作在頻道 2。 DO:接收數(shù)據(jù)輸出端 ,該引腳將無(wú)線模塊接收的數(shù)據(jù)輸出給單片機(jī)。 DI:發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端 ,該引腳用于接收單片機(jī)要發(fā)送的數(shù)據(jù)。 GND:電源地。 PWR:節(jié)能控制。 PWR1 時(shí) ,芯片處于正常工作狀態(tài) 。PWR0 時(shí) ,芯片處于待機(jī)狀態(tài)。 TXEN:模式切換。 TXEN1 時(shí) ,芯片處于發(fā)送狀態(tài) 。TXEN0 時(shí) ,芯片處于接收狀態(tài)。 在軟件編程過(guò)程中 ,對(duì) PTR2020 的工作模式和工作頻道的選擇尤為重要 ,對(duì)于 PTR2020 模塊而言 ,它的工作模式設(shè)置主要包括工作頻道設(shè)置和發(fā)送、接收、待機(jī)狀態(tài)的設(shè)置。表給出了該模塊的工作頻道以及工作模式控制的選擇方式。 模塊引腳數(shù)輸入電平 模塊狀態(tài) TXEN CS PWR 工作頻道號(hào) 模塊狀態(tài) 0 0 1 1 接收 0 1 1 2 接收 1 0 1 1 發(fā)射 1 1 1 2 發(fā)射 0 待機(jī) 表 工作頻道及工作模式控制的選擇方式 PTR2020 可與單片機(jī) (如 80C3 205 68HC0 PIC、 Z8 等 )配合使用 ,可直接接單片機(jī)的串口或者 I/O 口 ,也可與計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行通信 ,此時(shí)需要在中間簡(jiǎn)單地接一個(gè) RS232 電平轉(zhuǎn)換芯片 ,如 232 等。 在使用模塊之前可以使用以下介紹的 PTR2020 簡(jiǎn)單測(cè)試方法 ,判定模塊是否正常工作。 將發(fā)射端芯片設(shè)置為發(fā)射方式 ,使得 TXEN 為高 電平 ,PWR 為高電平 ,并通過(guò)單片機(jī)串口向 PTR2020 不斷發(fā)送數(shù)據(jù)。建議直接發(fā)送 ASCII 碼 ,如 a,這樣