基于微控制器的智能车系统外围电路设计
2021-07-07葛文杰储沈悦郝雅敬
黑龙江科学 2021年12期
葛文杰,储沈悦,郝雅敬
(南通大学,江苏 南通 226000)
0 引言
智能车硬件电路可分为三部分,即电源管理电路、传感器电路和驱动电路。电源管理电路为整个智能车系统提供其运行必需的能源,电池电压通过一系列稳压电路产生5 V、3.3 V等电压供传感器等外围部件使用。传感器电路包括运算放大电路、滤波电路等。驱动电路则通过接收来自MCU的控制信号,来控制智能车系统的执行部件,如电机、舵机等。电路设计既要考虑各自内部存在的问题,也要综合考虑电路之间的电平干扰。电路需经过严谨、全面的性能测试才能运用于以MCU微控制器为控制核心的智能车系统上,以提供安全可靠的硬件保障。
1 电源管理电路
1.1 电路功能确定
智能车系统中,许多传感器的供电电压需要5 V或3.3 V,一些器件则需要更高的工作电压,如舵机,所以智能车系统的电源管理电路需要能够提供5 V、3.3 V等电压,其结构如图1所示。电路除了提供基本的电压外,还需要满足其输出电流大于系统各元件所需电流之和,其最大输出功率能够带动所有部件正常工作,如使用带有保护板的锂电池供电,遇电机堵转时,若超出电池保护板的最大输出功率,则会导致系统复位。电源的纹波越小越好,纹波严重会导致地线电平不稳,其结果往往是系统突然复位。

图1 电源管理电路功能图Fig.1 Power management circuit function diagram
1.2 稳压电路设计
稳压电路的核心部分由稳压器件构成,具有稳压功能的元器件有稳压二极管、线性稳压器(LDO)、开关稳压器。……
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