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家用式定桩充电割草机

本设计采用无线定桩充电的遥控和自定义路径的割草方案,打草方案采用小车两侧挂载打草绳打草的方式(此处用小电机演示)。 小车顶部挂载雨滴传感器,大雨情况下,小车无人控制直行,驶进预订的避水车间(发射端预先做隔水措施)。 小车底部挂载无线充电接收模块。模块以12V输入形式供电。通过稳压模块处理后,经过主控IC控制允许后向小车电池进行充电。 使用无线方案的充电模式,增强小车防水性能,不用频繁更换电池,解放了劳动力。 遥控模式能让用户在室内操作,不用顶着太阳使用割草机,符合机器为人服务 的理念。 防雨设计在主人不在家时电子器件会进行自我保护,延长使用寿命。 (本项目采用的是IDT 15W无线充电开发套件)

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团队介绍

AA_Knight AA_Knight

团队成员

柯铭凯 学生

王兴才 学生

周思剡 学生

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项目简介
本设计采用无线定桩充电的遥控和自定义路径的割草方案,打草方案采用小车两侧挂载打草绳打草的方式(此处用小电机演示)。 小车顶部挂载雨滴传感器,大雨情况下,小车无人控制直行,驶进预订的避水车间(发射端预先做隔水措施)。 小车底部挂载无线充电接收模块。模块以12V输入形式供电。通过稳压模块处理后,经过主控IC控制允许后向小车电池进行充电。 使用无线方案的充电模式,增强小车防水性能,不用频繁更换电池,解放了劳动力。 遥控模式能让用户在室内操作,不用顶着太阳使用割草机,符合机器为人服务 的理念。 防雨设计在主人不在家时电子器件会进行自我保护,延长使用寿命。 (本项目采用的是IDT 15W无线充电开发套件)
硬件说明
  1. 主控芯片为51内核的扩展IC:

    控制电机驱动信号,采集电源电压做电量指示,采集雨滴传感器数据做是否避雨的判断,控制继电器对蓄电池进行充电。

解码遥控信号,做出响应。

 2.遥控信号发射器主控为6060

    发射遥控信号,并以红色指示灯做指示。

控制器俯视图草图如下:

遥控板指示.png

控制割草机前进、后退;割草,可实现远程软关机,全键唤醒;可遥控割草机开始接受充电;可遥控割草机在庭院按预设路线自动巡航割草;可开关电池电量指示,由主板上的5个led灯做电量等级指示。

 3.电机驱动IC为MX612:

引脚分布图及定义:需注意该ICvcc与vdd与默认定义不同,此处VCC是指逻辑电平。

mx612.PNG

可以实现一个电机前后驱动。

 4.稳压元件为2596

    右图为LM2596原理图,LM2596用于无线接收端稳压至5V为锂电池充电。输入电压可达40V,输出电压范围是1.2V到37V±4%。

LM2593.PNG


5.realplay雨水传感模块

当感应到雨点到达某种程度时,小车径直驱动,驶进预设避雨区。(假设发射端已做防水措施。)



备注:

因成本问题只是概念阶段,未按真实数据选型,电机因为电源没有使用大功率电源,所以用三个直流无刷电机代替。

原预定的陀螺仪因系统时钟占用无法调用资源,电机振动引起误差参数没意义,方案舍弃。

原预定的GPS因搜星不便,经常没有信号又白白占用一组串口和时钟资源被舍弃。

改为采用遥控和预设路径巡航割草方案。

项目持续完善中,遥控正在转2.4G控制,测试阶段。2.4G版割草机使用PWM驱动,程序分六级调速。

软件说明
  1. 遥控开发平台:WIN7,WINScope IDE
    代码主程序如下:
    IDT_ir_code.txt红外源码

  2. 主控IC开发平台:WIN7,IAR

    部分代码如下

雨水传感,电压检测AD采样的部分源码:

u16 adc_value;

    ADC_IE(0);

    adc_value = ((u16)ADC_DATH << 8) | ADC_DATL;

    ada_value[adc_channel-2] = adc_value;

    //deg_puts("\n");

    //deg_u16(adc_value);


    adc_channel++;

    if (adc_channel > 11)

    {

      adc_channel = 2;

      ADC_CON1 = ad_table[adc_channel];

      ADC_CON0 |= BIT(6); //启动ADC转换

      ADC_IE(1);

    }

    else

    {

       ADC_CON1 = ad_table[adc_channel];

       ADC_CON0 |= BIT(6); //启动ADC转换

       ADC_IE(1);

    }

遥控信号解码部分源码:

const u8 IRTab1151[] = //user code is 0x1151

{

    0xff,IR_01,IR_03, IR_07,IR_04, 0xff, 0xff, 0xff,IR_05, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

   IR_06, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

   IR_00, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

    0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

    IR_02, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

    0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

};红外接收编码表

u8 get_irkey_value(void)

{

    u8 tkey = 0xff;


    if (pIR_code->bState != 32)

    {

        //my_putchar('a');

        return tkey;

    }


    if ((((u8*)&pIR_code->wData)[0] ^ ((u8*)&pIR_code->wData)[1]) == 0xff)

    {

        //my_putchar('b');

        if (pIR_code->wUserCode == 0x1151)

        {

            //my_putchar('c');

            tkey = IRTabFF00[(u8)pIR_code->wData];

        }

    }

    else

    {

        pIR_code->bState = 0;

    }


    return tkey;

}

PWM驱动设置部分代码如下:


void timer2_output_PWM2(void) //16位 PWM2输出函数

{

    ///系统时钟为48MHZ即48000KHZ

    ///输出100KHZ PWM波形,正占空比为33%


    //1、timer模式和预分频设置

    TMR2_CON0 = 0;                                          //清零

    TMR2_CON0 |= BIT(0);                                    //定时器为PWM模式

    TMR2_CON0 &= ~(BIT(2) | BIT(3));                        //使用系统时钟作为时钟源

    TMR2_CON0 |= BIT(6);                                    //清除中断请求标志

    TMR2_CON0 &= ~(BIT(3) | BIT(4)), TMR2_CON1 &= ~BIT(6);  //预分频为1


    //2、PRD计算

    TMR2_PRDL = 479 & 0xff; //TMRx_PRD = 48000(KHZ)/1/100(KHZ) - 1 =  479

    TMR2_PRDH = 479 >> 8;


    //3、正占空比设置

    TMR2_PWML = 158;        //TMRx_PWMx = TMRx_PRD * 33% = 158

    TMR2_PWMH = 0;


    //4、使能PWM2输出(默认输出)

    P2DIR &= ~BIT(7);

    TMR2_CON1 |= BIT(0); //PWM2(P27)使能

}


因为主控芯片为闭源芯片,完整代码涉及权限问题不能上传。

演示效果

上图分别为2.4G遥控器框架,和信号接收端。IDT感应式无线充电15W模块工作电压电流。时间关系,项目未完全竣工无法接成实物,只能用测试板演示。

评论区(1 )
  • 动心忍性1234: 您好我是无线电杂志的编辑,我们对您的项目十分感兴趣,请问您有兴趣投稿吗?成为我们的作者除稿费外还有其他优厚条件。敬请参与。投稿请联系QQ260534978.

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