麦克纳姆轮全向平移车的制作方法

本实用新型属于教学器具领域。

背景技术：

麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利技术，是全方位运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。然而现有教学过程中只能通过理论性方面进行，或者通过动画方式进行演示，没有相应实体演示装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是通过设计一整套结构和电子匹配进行麦克纳姆轮全功能演示的麦克纳姆轮全向平移车。

本实用新型在车体内部安装有电路元件，车体两端通过连接桥安装有防撞保险，轴杆两端分别安装在车体和防撞保险上，轮架一端套在轴杆上，轮架内部为空腔，电机安装在此空腔内，电机的轴通过轮架端部的轴孔伸出，麦克纳姆轮安装在电机的轴上；在连接桥上安装有减震底座，减震底座和轮架之间安装有减震弹簧；

车体内的电路部分包括主控制器、电机控制电路、供电电路；

⑴主控制器包括主控芯片、主控晶振电路、主控复位电路、主控固件接口电路、主控滤波电容：

①主控芯片：采用AVR单片机型号为ATmega2560，具有54路数字输入/输出口，其中16路可作为PWM输出；主控芯片的引脚24连接电机控制信号上拉电路JR5器件1号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件2号、4号引脚；主控芯片的引脚25连接电机控制信号上拉电路JR5器件2号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件10号、12号引脚；主控芯片的引脚15连接电机控制信号上拉电路JR5器件4号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件2号、4号引脚；主控芯片的引脚16连接电机控制信号上拉电路JR5器件3号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件10号、12号引脚；主控芯片的引脚1连接电机控制信号限流中JR2器件1号引脚与电机控制信号上拉中JR4原件的1号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件1号引脚；主控芯片引脚5连接电机控制信号限流中JR2器件2号引脚、电机控制信号上拉中JR4原件的2号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件的5号引脚；主控芯片引脚6连接电机控制信号限流中JR2器件3号引脚与电机控制信号上拉中JR4原件的3号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件的9号引脚；主控芯片引脚7连接电机控制信号限流中JR2器件4号引脚与电机控制信号上拉中JR4原件的4号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件13号引脚；主控芯片引脚94连接电机控制信号限流中JR1器件件1号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的4号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件1号引脚；主控芯片引脚95连接电机控制信号限流中JR1器件件2号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的3号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件5号引脚；主控芯片引脚96连接电机控制信号限流中JR1器件件3号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的2号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件9号引脚；主控芯片引脚97连接电机控制信号限流中JR1器件件4号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的1号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件13号引脚；主控芯片引脚43连接四路电机输出接口电路中J4器件3号引脚，主控芯片引脚44连接四路电机输出接口电路中J3器件3号引脚，主控芯片引脚45连接四路电机输出接口电路中J2器件3号引脚，主控芯片引脚46连接四路电机输出接口电路中J1器件3号引脚；主控芯片引脚20连接无线模块接口电路中U13器件5号引脚与图5中J13器件3号引脚，主控芯片引脚21连接无线模块接口电路中U13器件6号引脚与主控固件接口电路中J13器件4号引脚，主控芯片引脚22连接无线模块接口电路中U13器件7号引脚与主控芯片固件接口电路中J13器件1号引脚，主控芯片引脚57连接无线模块接口电路中U13器件的3号引脚，主控芯片引脚58连接无线模块接口电路中U13器件的4号引脚；主控芯片引脚12、13、36～42、51、52、63、64、73～78、83～92分别连接图25中J6器件24、23、9～3、2、1、26、25、22～17、16～7号引脚；

②主控晶振电路：GND连接公共地线，XTAL1连接主控芯片的34号引脚，XTAL2连接主控芯片中的33号引脚；Y1晶振两端分别连接电容C39与电容C40，电容C39、C40另一端连接公共地线，R20电阻与Y1晶振并联；

③主控复位电路：R21电阻一端连接系统5V供电电路中5V，RESET连接主控芯片RESET引脚，GND连接公共地线；R21电阻另一端连接RESET与S1触动开关，触动开关另一端连接GND；

④主控固件接口电路：J13为接插件，其引脚1、3、4、5分别连接主控芯片的引脚22、20、21、30，接插件的2脚接主控芯片10脚，接插件的6脚接地；

⑤主控滤波电容：电容C35、C36、C37、C38并联，一端连接至5V另一端连接至GND，并且通过5V连接主控芯片的5V引脚，GND连接公共地线；

⑵USB转串口电路：RXD经过电阻R11连接至U12的2号引脚，TXD经过电阻R10连接至U12的3号引脚；引脚4经电容C28连接至GND，Y2晶振两端分别连接电容C26与电容C25，电容C26、C25另一端连接公共地线，R9电阻与Y2晶振并联，Y2晶振两端连接至U12的7号引脚和8号引脚，U12引脚DTR经电容C29连接至RESET，引脚16连接UVCC，UVCC经电容C30连接至5V，UVCC经电容C27连接至地线；RXD、TXD分别连接主控芯片的2脚、3脚，5V连接系统5V供电电路的5V，GND连接公共地线，UVCC连接USB-B接口电路的1脚，DP连接USB-B接口电路的3脚，DM连接USB-B接口电路的2脚，RESET连接主控芯片的RESET引脚；

⑶USB-B接口电路：J11为USB接口，接口类型为B型，GND连接在公共地线；

⑷USB信号灯电路：UVCC连接在R13电阻的一端，R13电阻与D12发光二极管串联，D12发光二极管另一端连接在T端，UVCC连接在R14电阻的一端，R14电阻与D13发光二极管串联，D13发光二极管另一端连接在R端；UVCC连接至USB-B接口，J11的1号引脚，T端连接USB转串口电路的U12中的3脚，R端连接USB转串口电路的U12中的2脚；

⑸系统5V供电电路：P2引脚1通过C49电容与引脚6连接在电感L2一端，电感L2另一端连接至5V，P2引脚3分别经过电阻R23、电阻R24连接至5V、GND，P2引脚4经过R22电阻连接至BAT+，P2引脚5连接BAT+，P2引脚6通过肖特基二极管反向连接至GND；GND连接公共地线，BAT+连接对外电源5V输出电路的BAT+；

⑹对外电源5V输出电路：J5连接器一端连接地线，另一端连接VCC、BAT+和P1的1号引脚VIN，电容C19连接在VCC与GND之间，P1的GND引脚与ON/OFF引脚连接地线，FEED引脚连接5VA，OUT引脚经电感L1连接在5VA，二极管D9反向连接在OUT与底线之间，电容C20、C21并联，两端分别连接5VA与GND；J5连接器的VCC连接在A组电机驱动电路、B组电机驱动电路、C组电机驱动电路、D组电机驱动电路的VCC上，BAT+连接电池电压检测电路中BAT+，5VA连接蜂鸣器电路中J14蜂鸣器的1号引脚、预留外设接口电路的J6连接器中1、3、5号引脚和J9连接器5VA、四路电机输出接口J1连接器2号引脚、四路电机输出接口J2连接器2号引脚、四路电机输出接口J3连接器2号引脚、四路电机输出接口J4连接器2号引脚，GND连接公共地线；

⑺5V转3.3V电路：电容C33连接在P3引脚Vin与GND之间，电容C32连接在P3引脚Vout与GND之间；5V连接系统5V供电电路中5V，3V3连接无线模块接口U13的2号引脚，GND连接公共地线；

⑻电池电压检测电路：电阻R16与R17串联一端连接BAT+另一端连接GND，BATcheck连接至两电阻之间，电容C34与电阻R17并联；BAT+连接对外电源5V输出电路中的BAT+，BATcheck连接主控芯片82引脚，GND连接地线；

⑼蜂鸣器电路：电阻R15连接在BEEP与三极管S9013的基极，J14蜂鸣器连接在5VA与三极管的集电极，三极管的发射机连接地线；5VA连接对外电源5V输出电路中5VA,BEEP连接至主控芯片93号引脚BEEP，GND连接至地线；

⑽升压电路：U14的EN使能引脚通过电阻R58连接至5V，电容C41连接在5V与GND之间，电感L3连接在5V与U14的SW之间，肖特基二极管D16连接在U14的SW引脚与输出17V之间，电阻R60与电阻R61串联在17V与GND之间，FB引脚连接在R60与R61电阻之间，电容C42与电容C43并联，两端连接在17V与地线之间；5V连接在系统5V供电电路中的5V，GND连接地线，17V连接在A组电机驱动电路、B组电机驱动电路、C组电机驱动电路、D组电机驱动电路中的17V；

⑾电机控制信号上拉电路：5V连接至系统5V供电电路的5V，

⑿电机控制信号限流电路：排阻JR1中Q1、Q2引脚分别连接在A组电机驱动电路中的Q1、Q2引脚；排阻JR2中Q3、Q4引脚分别连接在B组电机驱动电路中的Q3、Q4引脚；排阻JR2中Q5、Q6引脚分别连接在C组电机驱动电路中的Q5、Q6引脚；排阻JR1中Q7、Q8引脚分别连接在D组电机驱动电路中的Q7、Q8引脚；

⒀电机控制信号电平转换：电容C17与电容C18连接在5V与地线之间；5V连接至系统5V供电电路中的5V，GND连接地线；AQ1、AQ2连接在A组电机驱动电路中的AQ1、AQ2；BQ1、BQ2连接在B组电机驱动电路中的BQ1、BQ2；CQ1、CQ2连接在C组电机驱动电路中的CQ1、CQ2；DQ1、DQ2连接在D组电机驱动电路中的DQ1、DQ2；

⒁A、B、C、D四组电机驱动电路：N沟道MOS管Q1、Q2、Q3、Q4构成H桥电路，电容C9连接在电机输出MA+与MA-上，电阻R38、R39将MOS管栅极Q1、Q3连接至17V，使其高于VCC电压满足MOS管驱动条件，三极管Q18、Q19集电极分别连接在MOS管Q1、Q2的栅极，基极分别连接控制信号Q1、Q2上，发射极连接至地线，AQ1连接在MOS管Q2栅极，AQ2连接在MOS管Q4栅极，电容C13连接在VCC与GND之间；VCC与对外电源5V输出电路中的VCC连接；

⒂四路电机输出接口电路：J1、J2、J3、J4均为接插件，连接电机线束，MA+、MA-连接A组电机驱动电路MA+、MA-，MB+、MB-连接B组电机驱动电路中的MB+、MB-，MC+、MC-连接C组电机驱动电路中的MC+、MC-，MD+、MD-连接D组电机驱动电路的MD+、MD-，5VA连接至对外电源5V输出电路中5VA， GND连接地线；

⒃无线模块接口电路：电容C31连接在3V3与GND之间，U13中3V3连接至5V转3.3V电路的3V3，GND连接到地线；

⒄预留外设接口：5VA连接至对外电源5V输出电路中5VA，GND连接地线；

⒅主控信号灯：电阻R18与发光二极管D14串联在5V与地线之间，电阻R19与发光二极管D15串联在5V与地线之间；5V连接至系统5V供电电路，中的5V，L连接至主控芯片中的26号引脚，GND连接地线。

本实用新型是简单的机械与电子结合，用于在教学等过程中针对麦克纳姆轮进行演示其前行、横移、斜行、旋转及其组合等全方位运动方式，从而使学生或参观者能够真实的获得麦克纳姆轮运动轨迹。

附图说明

图1是本实用新型电路总体连接关系框图；

图2是本实用新型主控芯片电路图；

图3是本实用新型主控芯片晶振电路图；

图4是本实用新型主控芯片复位电路图；

图5是本实用新型主控芯片固件接口电路图；

图6是本实用新型主控芯片滤波电容电路图；

图7是本实用新型USB转串口电路图；

图8是本实用新型USB-B接口电路图；

图9是本实用新型USB信号灯电路图；

图10是本实用新型系统5V供电电路图；

图11是本实用新型对外电源5V输出电路图；

图12是本实用新型5V转3.3V电路图；

图13是本实用新型电池电压检测电路图；

图14是本实用新型蜂鸣器电路图；

图15是本实用新型升压电路图；

图16是本实用新型电机控制信号上拉电路图；

图17是本实用新型电机控制信号限流电路图；

图18是本实用新型电机控制信号电平转换电路图；

图19是本实用新型A组电机驱动电路图；

图20是本实用新型B组电机驱动电路图；

图21是本实用新型C组电机驱动电路图；

图22是本实用新型D组电机驱动电路图；

图23是本实用新型四路电机输出接口电路图；

图24是本实用新型无线模块接口电路图；

图25是本实用新型预留外设接口电路图；

图26是本实用新型主控芯片信号灯电路图；

图27是本实用新型结构示意图；

图28是本实用新型轮架部分与车体的连接方式放大图。

具体实施方式

本实用新型在车体2内部安装有电路元件，车体2内部为空腔，在里面放置有演示驱动整个车的电路，车体2两端通过连接桥1安装有防撞保险4，轴杆8两端分别安装在车体2和防撞保险4上，轮架7一端套在轴杆8上，这样轮架7可以以轴杆8为轴进行上下活动，轮架7内部为空腔，电机安装在此空腔内，电机的轴通过轮架7端部的轴孔伸出，麦克纳姆轮3安装在电机的轴上；在连接桥1上安装有减震底座5，减震底座5和轮架7之间安装有减震弹簧6； 通过减震弹簧6可以减少轮架7的硬性震动。

车体2内的电路部分包括主控制器、电机控制电路、供电电路。

⑴主控制器包括主控芯片、主控晶振电路、主控复位电路、主控固件接口电路、主控滤波电容：

①主控芯片：采用AVR单片机型号为ATmega2560，具有54路数字输入/输出口，其中16路可作为PWM输出，非常适合四路电机无线控制平台。主控芯片的引脚24连接电机控制信号上拉电路JR5器件1号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件2号、4号引脚；主控芯片的引脚25连接电机控制信号上拉电路JR5器件2号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件10号、12号引脚；主控芯片的引脚15连接电机控制信号上拉电路JR5器件4号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件2号、4号引脚；主控芯片的引脚16连接电机控制信号上拉电路JR5器件3号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件10号、12号引脚；主控芯片的引脚1连接电机控制信号限流中JR2器件1号引脚与电机控制信号上拉中JR4原件的1号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件1号引脚；主控芯片引脚5连接电机控制信号限流中JR2器件2号引脚、电机控制信号上拉中JR4原件的2号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件的5号引脚；主控芯片引脚6连接电机控制信号限流中JR2器件3号引脚与电机控制信号上拉中JR4原件的3号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件的9号引脚；主控芯片引脚7连接电机控制信号限流中JR2器件4号引脚与电机控制信号上拉中JR4原件的4号引脚与电机控制信号电平转换电路中U9器件13号引脚；主控芯片引脚94连接电机控制信号限流中JR1器件件1号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的4号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件1号引脚；主控芯片引脚95连接电机控制信号限流中JR1器件件2号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的3号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件5号引脚；主控芯片引脚96连接电机控制信号限流中JR1器件件3号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的2号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件9号引脚；主控芯片引脚97连接电机控制信号限流中JR1器件件4号引脚、电机控制信号上拉中JR3原件的1号引脚与电机控制信号电平转换电路中U10器件13号引脚；主控芯片引脚43连接四路电机输出接口电路中J4器件3号引脚，主控芯片引脚44连接四路电机输出接口电路中J3器件3号引脚，主控芯片引脚45连接四路电机输出接口电路中J2器件3号引脚，主控芯片引脚46连接四路电机输出接口电路中J1器件3号引脚；主控芯片引脚20连接无线模块接口电路中U13器件5号引脚与图5中J13器件3号引脚，主控芯片引脚21连接无线模块接口电路中U13器件6号引脚与主控固件接口电路中J13器件4号引脚，主控芯片引脚22连接无线模块接口电路中U13器件7号引脚与主控芯片固件接口电路中J13器件1号引脚，主控芯片引脚57连接无线模块接口电路中U13器件的3号引脚，主控芯片引脚58连接无线模块接口电路中U13器件的4号引脚；主控芯片引脚12、13、36～42、51、52、63、64、73～78、83～92分别连接图25中J6器件24、23、9～3、2、1、26、25、22～17、16～7号引脚。

②主控晶振电路：GND连接公共地线，XTAL1连接主控芯片的34号引脚，XTAL2连接主控芯片中的33号引脚；Y1晶振两端分别连接电容C39与电容C40，电容C39、C40另一端连接公共地线，R20电阻与Y1晶振并联；Y1晶振为图2主控芯片（ATmega2560）产生其所必需的时钟频率。电容C39、C40为Y1晶振提供协助起振与稳定震荡作用。R20电阻（阻值1M）作为Y1晶振阻抗匹配，使晶振的驱动电路更加稳定。

③主控复位电路：R21电阻一端连接系统5V供电电路中5V，RESET连接主控芯片RESET引脚，GND连接公共地线；R21电阻另一端连接RESET与S1触动开关，触动开关另一端连接GND（公共地线）。此电路为单片机复位电路，通过触发S1开关控制单片机复位。开关S1常态为常开，当开关S1没有触发时RESET通过电阻R21被强制拉高至5V，此时单片机正常工作；当开关S1按下时，RESET经过开关S1连接至GND上，RESET被强制拉低至0V，此时单片机接收到低电平信号，单片机复位。

④主控固件接口电路：J13为接插件，主要功能是连接外部ISP烧录器。为降低平台开发难度，需将图2主控芯片（ATmega2560）烧写特定固件。其引脚1、3、4、5分别连接主控芯片的引脚22、20、21、30，接插件的2脚接主控芯片10脚，接插件的6脚接地；

⑤主控滤波电容：电容C35、C36、C37、C38并联，一端连接至5V另一端连接至GND，并且通过5V连接主控芯片的5V引脚，GND连接公共地线；此电路为图2主控芯片的供电滤波电容，使图2主控芯片电源波动降低。由于图2主控芯片有4个5V引脚，所以需要4个滤波电容。电容排布时需要注意，每个电容尽可能靠近其对应的图2主控芯片的5V引脚，提高滤波效果。

⑵USB转串口电路：RXD经过电阻R11连接至U12的2号引脚，TXD经过电阻R10连接至U12的3号引脚；引脚4经电容C28连接至GND，Y2晶振两端分别连接电容C26与电容C25，电容C26、C25另一端连接公共地线，R9电阻与Y2晶振并联，Y2晶振两端连接至U12的7号引脚和8号引脚，U12引脚DTR经电容C29连接至RESET，引脚16连接UVCC，UVCC经电容C30连接至5V，UVCC经电容C27连接至地线；RXD、TXD分别连接主控芯片的2脚、3脚，5V连接系统5V供电电路的5V，GND连接公共地线，UVCC连接USB-B接口电路的1脚，DP连接USB-B接口电路的3脚，DM连接USB-B接口电路的2脚，RESET连接主控芯片的RESET引脚；USB转串口电路主要作用是将串口格式的数据转换成USB格式数据，方便使用者烧录程序。R11与R10为数据限流电阻，防止电流过大损坏芯片。电容C28为3.3V电源滤波电容。Y2晶振（12M）为U12（CH340G）产生其所必需的时钟频率。电容C26、C25为Y2晶振提供协助起振与稳定震荡作用。R9电阻（阻值1M）作为Y2晶振阻抗匹配，使晶振的驱动电路更加稳定。C29电容串联在复位引脚RESET上，当U1供电时，电容使RESET引脚产生瞬间低电平，单片机复位，方便下载程序。UVCC为供电接口，当图8USB接口被供电时，UVCC也可以得到供电。电容C27为滤波电容，使电流拨动降低，提高供电稳定性。

⑶USB-B接口电路：J11为USB接口，接口类型为B型，GND连接在公共地线；主要作用是计算机与四路电机无线控制平台通过USB数据线连接，烧录程序。

⑷USB信号灯电路：UVCC连接在R13电阻的一端，R13电阻与D12发光二极管串联，D12发光二极管另一端连接在T端，UVCC连接在R14电阻的一端，R14电阻与D13发光二极管串联，D13发光二极管另一端连接在R端；UVCC连接至USB-B接口，J11的1号引脚，T端连接USB转串口电路的U12中的3脚，R端连接USB转串口电路的U12中的2脚；USB信号灯起到信号传输提示作用。T、R引脚在空闲状态是保持高电平，此时发光二极管两端均为高电平，熄灭状态。当有信号传输时，T、R引脚转变为低电平，发光二极管点亮。

⑸系统5V供电电路：P2引脚1通过C49电容与引脚6连接在电感L2一端，电感L2另一端连接至5V，P2引脚3分别经过电阻R23、电阻R24连接至5V、GND，P2引脚4经过R22电阻连接至BAT+，P2引脚5连接BAT+，P2引脚6通过肖特基二极管反向连接至GND；GND连接公共地线，BAT+连接对外电源5V输出电路的BAT+；P2（MP2359）为DC/DC降压转换器。P2（MP2359）在开关管导通时对电感L2进行充电，在其关断时电感L2则进行放电，器件的能量损失非常小。由此可以得到一个低于输入电压的输出电压。第一步，上端SW导通，电感L2被充能，电容C49同时被充电并提供输出电流。此时电感L2电流与上端SW开关导通时间成比例，从电感电流等于零开始增加至最高。第二步，上端SW关闭，由电感L2维持电流，二极管D10打开。第三步 输出电流逐渐减小，直到SW关闭后降到最低，D10二极管关断。接着输出电流增大，直到SW在次打开。周期循环。占空比控制模式的情况下，系统通过控制SW导通时间以维持输出电压。

⑹对外电源5V输出电路：J5连接器一端连接地线，另一端连接VCC、BAT+和P1的1号引脚VIN，电容C19连接在VCC与GND之间，P1的GND引脚与ON/OFF引脚连接地线，FEED引脚连接5VA，OUT引脚经电感L1连接在5VA，二极管D9反向连接在OUT与底线之间，电容C20、C21并联，两端分别连接5VA与GND；J5连接器的VCC连接在A组电机驱动电路、B组电机驱动电路、C组电机驱动电路、D组电机驱动电路的VCC上，BAT+连接电池电压检测电路中BAT+，5VA连接蜂鸣器电路中J14蜂鸣器的1号引脚、预留外设接口电路的J6连接器中1、3、5号引脚和J9连接器5VA、四路电机输出接口J1连接器2号引脚、四路电机输出接口J2连接器2号引脚、四路电机输出接口J3连接器2号引脚、四路电机输出接口J4连接器2号引脚，GND连接公共地线；P1主要作用是将电池电压降压至5V，给预留外设接口及其他电路供电。LM2596内部包含150KHZ振荡器、1.23V稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和北部稳压电路等。通过J5连接器外界电池为P1提供电源。电容C19作用是为了防止在输入端出现大的瞬态电压。P1、D9、L1、C20构成基本BUCK电路。

⑺5V转3.3V电路：电容C33连接在P3引脚Vin与GND之间，电容C32连接在P3引脚Vout与GND之间；5V连接系统5V供电电路中5V，3V3连接无线模块接口U13的2号引脚，GND连接公共地线；P3主要作用是将电压5V降压至3.3V并稳定输出，为图24中的U13提供电源。电容C33是电源输入滤波作用。电容C32是电源输出滤波作用。

⑻电池电压检测电路：电阻R16与R17串联一端连接BAT+另一端连接GND，BATcheck连接至两电阻之间，电容C34与电阻R17并联；BAT+连接对外电源5V输出电路中的BAT+，BATcheck连接主控芯片82引脚，GND连接地线；此电路将电池电压（12V）通过两电阻串联分压，得到小于5V的电压信号，通过BATcheck连接至主控，实现电池电压检测功能。电容C34的作用是滤波。

⑼蜂鸣器电路：电阻R15连接在BEEP与三极管S9013的基极，J14蜂鸣器连接在5VA与三极管的集电极，三极管的发射机连接地线；5VA连接对外电源5V输出电路中5VA,BEEP连接至主控芯片93号引脚BEEP，GND连接至地线；此电路为蜂鸣器的驱动电路，三极管Q17作为开关作用，电阻R15为限流电阻。

⑽升压电路：U14的EN使能引脚通过电阻R58连接至5V，电容C41连接在5V与GND之间，电感L3连接在5V与U14的SW之间，肖特基二极管D16连接在U14的SW引脚与输出17V之间，电阻R60与电阻R61串联在17V与GND之间，FB引脚连接在R60与R61电阻之间，电容C42与电容C43并联，两端连接在17V与地线之间；5V连接在系统5V供电电路中的5V，GND连接地线，17V连接在A组电机驱动电路、B组电机驱动电路、C组电机驱动电路、D组电机驱动电路中的17V；升压电路的作用是通过升压芯片（MP1540）5V升压至17V，以供驱动H桥中上臂MOS管。电阻R58将U14使能EN脚拉高，使其处于工作状态。电容C41为电源输入滤波电容。电阻R60与电阻R61组合成分压电路，使FB反馈输入引脚得到1.25V电压。电容C42与电容C43起到退偶滤波作用，使输出更稳定。当U14内部MOSFET关闭时，输出整流二极管D16补充电感电流。使用肖特基二极管，减少二极管的正向电压和恢复时间损失。

⑾电机控制信号上拉电路：5V连接至系统5V供电电路的5V，此电路作用，将电机控制信号通过排阻上拉至5V电压。主控上电瞬间各个控制信号的引脚处于短时间的悬空状态，由于控制信号不确定，可能导致部分H桥驱动中的mos管闭合，引起短路。所以将信号引脚拉高，避免信号引脚悬空。

⑿电机控制信号限流电路：排阻JR1中Q1、Q2引脚分别连接在A组电机驱动电路中的Q1、Q2引脚；排阻JR2中Q3、Q4引脚分别连接在B组电机驱动电路中的Q3、Q4引脚；排阻JR2中Q5、Q6引脚分别连接在C组电机驱动电路中的Q5、Q6引脚；排阻JR1中Q7、Q8引脚分别连接在D组电机驱动电路中的Q7、Q8引脚；此电路的作用试讲电机控制信号通过串联排阻JR1与JR2实现信号限流作用。

⒀电机控制信号电平转换：电容C17与电容C18连接在5V与地线之间；5V连接至系统5V供电电路中的5V，GND连接地线；AQ1、AQ2连接在A组电机驱动电路中的AQ1、AQ2；BQ1、BQ2连接在B组电机驱动电路中的BQ1、BQ2；CQ1、CQ2连接在C组电机驱动电路中的CQ1、CQ2；DQ1、DQ2连接在D组电机驱动电路中的DQ1、DQ2；电源输入滤波作用。U9与U10是高速CMOS器件，其主要作用是将输入电机控制信号，使用逻辑门处理成电机驱动H桥所需要的信号。

⒁A、B、C、D四组电机驱动电路：此处以A电机驱动电路进行说明：N沟道MOS管Q1、Q2、Q3、Q4构成H桥电路，电容C9连接在电机输出MA+与MA-上，电阻R38、R39将MOS管栅极Q1、Q3连接至17V，使其高于VCC电压满足MOS管驱动条件，三极管Q18、Q19集电极分别连接在MOS管Q1、Q2的栅极，基极分别连接控制信号Q1、Q2上，发射极连接至地线，AQ1连接在MOS管Q2栅极，AQ2连接在MOS管Q4栅极，电容C13连接在VCC与GND之间；VCC与对外电源5V输出电路中的VCC连接；电机驱动电路通过功率MOS管搭建H桥基本电路，实现电机正反转。上半桥电路控制原理是：电阻R38、R39连接至17V的作用是使上臂MOS管Q1、Q3栅极驱动电压高于VCC供电电压，使MOS管可以完全导通。三极管Q18与三极管Q19的将MOS管Q1、Q3栅极连接至地线，当三极管基极出现低电平信号时，MOS管Q1、Q3栅极被拉低，并断开。下班桥电路控制原理：BQ1、BQ2信号常态为高电平5V，所以MOS管Q2、Q4常态导通，当信号BQ1、BQ2为低电平时MOS管Q2、Q4断开。由于四组电机驱动电路相同，所以其连接关系和原理相同，此处不进行赘述

⒂四路电机输出接口电路：J1、J2、J3、J4均为接插件，连接电机线束，MA+、MA-连接A组电机驱动电路MA+、MA-，MB+、MB-连接B组电机驱动电路中的MB+、MB-，MC+、MC-连接C组电机驱动电路中的MC+、MC-，MD+、MD-连接D组电机驱动电路的MD+、MD-，5VA连接至对外电源5V输出电路中5VA， GND连接地线。

⒃无线模块接口电路：电容C31连接在3V3与GND之间，起到滤波作用，U13中3V3连接至5V转3.3V电路的3V3，GND连接到地线；U13接插件的作用是方便与外置无线模块NRF24L01连接。

⒄预留外设接口：5VA连接至对外电源5V输出电路中5VA，GND连接地线；预留外设接口的主要作用是将主控中的剩余接口资源通过连接器预置在设备外，一遍二次开发使用。

⒅主控信号灯：电阻R18与发光二极管D14串联在5V与地线之间，电阻R19与发光二极管D15串联在5V与地线之间；5V连接至系统5V供电电路，中的5V，L连接至主控芯片中的26号引脚，GND连接地线。此电路作用，显示系统供电状态，及工作状态。电阻R18、R19均为限流电阻。

车辆移动控制工作流程：

1）前进后退运动

当无线模块只接收到前进后退的控制信号时，主控制器控制四个电机做同向运动，实现前进与后退运动。即无线模块接收到RU信号时，主控制器控制四个电机做前进运动方向旋转，使车向前运动；当无线模块接收到RD信号时，主控制器控制四个电机做后退运动旋转，使车向后运动。

2）左右平移运动

当无线模块只接收到左右平移的控制信号时，主控制器将控制车辆做左右平移运动。即无线模块接收到RL信号时，主控制器控制四个电机做左平移方向旋转，使车向左运动；当无线模块接收到RR信号时，主控制器控制四个电机做右平移旋转，使车向右运动。

3）旋转运动

当无线模块只接收到旋转的控制信号时，主控制器将控制车辆做旋转运动。即无线模块接收到LL信号时，主控制器控制四个电机做左旋转方向旋转，使车向逆时针旋转运动；当无线模块接收到LR信号时，主控制器控制四个电机做右旋转旋转，使车向右顺时针旋转运动。

4）混合运动

混合运动即当无线模块同时接收到多个方向（两个及两个以上，比如前进后退和左右平移等）信号时，通过数据融合算法控制车辆进行任意方向平移旋转等运动。