一种基于激光测距仪的全向移动机器人电源电路的制作方法

本实用新型涉及电路的技术领域，更具体地，涉及一种基于激光测距仪的全向移动机器人电源电路。

背景技术：

智能移动机器人能在未知或部分未知的环境中自主运动，具备环境感知、行为规划、动态决策、执行决策等功能。机器人在自主运动过程中通常需要解决三个问题，即机器人的定位问题、机器人的任务规划问题以及机器人的行为规划问题。移动机器人在未知环境中由于缺乏先验地图信息，需要通过车载激光测距仪、单目、双目摄像机等传感器获取周围的环境信息，以构建环境地图并估计机器人当前的位置，即同步定位与建图（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）。基于所构建的地图信息，根据目标任务规划机器人的可行路径；机器人在沿着所规划的路径行进的过程中需要准确的定位信息，并根据实时位置信息和环境信息实现动态的行为决策，完成目标任务。

现有的电源管理电路降压的效果不好，导致输出电压不稳定。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于激光测距仪的全向移动机器人电源电路，其降压的效果好，输出电压稳定。

本实用新型技术方案是：一种基于激光测距仪的全向移动机器人电源电路，其中，包括主控芯片，所述的主控芯片与开关电路连接，电源电压转12V稳压电路连接12V转5V稳压电路，12V转5V稳压电路连接5V转3.3V稳压电路，5V转3.3V稳压电路连接主控芯片，主控芯片还连接外部接线电路。

本实用新型中，对于三轮全向移动机器人专门设计了主控电路板作为底层控制器。底层控制器需要连接编码器获取移动机器人轮子的转速，连接惯性测量单元获取移动机器人的姿态信息。同时需要连接电机驱动单元，控制移动机器人的运动，还要连接上位机系统进行数据交换。为此使用24V电压作为电源输入，采用逐级降压的方式为各个功能模块供电，降低了稳压芯片的输入和输出之间的压差，不但可以降低稳压芯片的损伤，还可以降低稳压芯片本身的功耗。

进一步的，所述的电源电压转12V稳压电路包括LM2596-12的稳压芯片、电容C1、功率电感L1、电容C2、开关SW1、二极管D、12V输出端；VCC电源输入连接到LM2596-12的稳压芯片中，LM2596-12的稳压芯片分别连接电容C1、功率电感、电容C2、开关SW1，再连接到12V输出端。

所述的12V转5V稳压电路包括LM2596稳压芯片、电容C3、电容C4、功率电感L2、二极管D2、5V输出端；LM2596稳压芯片连接电源电压转12V稳压电路的12V输出端，LM2596稳压芯片还分别连接电容C3、电容C4、功率电感L2、二极管D2，再连接5V输出端。

所述的5V转3.3V稳压电路包括LM1117稳压芯片、电容C9、电容C10、电阻R4、发光二极管，LM1117稳压芯片连接12V转5V稳压电路的5V输出端，LM1117稳压芯片还连接电容C9、电容C10、电阻R4、发光二极管，3.3V的输出电压作为主控芯片的供电电压。

VCC为电源输入，GND为电源地线。VCC电源输入连接到LM2596-12的稳压芯片中，得到12V的输出电压，再接到LM2596稳压芯片中得到5V的输出电压，为编码器，惯性测量单元以及数据交换模块供电。同时5V的电压还作为LM1117稳压芯片的输入，得到3.3V的输出电压作为主控芯片的供电电压。

与现有技术相比，有益效果是：其降压的效果好，输出电压稳定。使用24V电压作为电源输入，采用逐级降压的方式为各个功能模块供电，降低了稳压芯片的输入和输出之间的压差，不但可以降低稳压芯片的损伤，还可以降低稳压芯片本身的功耗。

附图说明

图1是本实用新型电源电压转12V稳压电路示意图。

图2是本实用新型12V转5V稳压电路示意图。

图3是本实用新型5V转3.3V稳压电路示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1－3所示，一种基于激光测距仪的全向移动机器人电源电路，其中，包括主控芯片，所述的主控芯片与开关电路连接，电源电压转12V稳压电路连接12V转5V稳压电路，12V转5V稳压电路连接5V转3.3V稳压电路，5V转3.3V稳压电路连接主控芯片，主控芯片还连接外部接线电路。

如图1中，电源电压转12V稳压电路包括LM2596-12的稳压芯片、电容C1、功率电感L1、电容C2、开关SW1、二极管D、12V输出端；VCC电源输入连接到LM2596-12的稳压芯片中，LM2596-12的稳压芯片分别连接电容C1、功率电感、电容C2、开关SW1，再连接到12V输出端。

如图2中，12V转5V稳压电路包括LM2596稳压芯片、电容C3、电容C4、功率电感L2、二极管D2、5V输出端；LM2596稳压芯片连接电源电压转12V稳压电路的12V输出端，LM2596稳压芯片还分别连接电容C3、电容C4、功率电感L2、二极管D2，再连接5V输出端。

如图3中，5V转3.3V稳压电路包括LM1117稳压芯片、电容C9、电容C10、电阻R4、发光二极管，LM1117稳压芯片连接12V转5V稳压电路的5V输出端，LM1117稳压芯片还连接电容C9、电容C10、电阻R4、发光二极管，3.3V的输出电压作为主控芯片的供电电压。

本实施例中，VCC为电源输入，GND为电源地线。VCC电源输入连接到LM2596-12的稳压芯片中，得到12V的输出电压，再接到LM2596稳压芯片中得到5V的输出电压，为编码器，惯性测量单元以及数据交换模块供电。同时5V的电压还作为LM1117稳压芯片的输入，得到3.3V的输出电压作为主控芯片的供电电压。

对于LM2596稳压芯片，电容C1和C3为滤波电容，电容C2，C4用来减少输出电压纹波，电感L1，L2为蓄能作用，二极管D1，D2为续流二极管，当电路通电的时候电流正常流过，当电路关闭的电感储存的点连接二极管放电，保证电路不断电。电路输出连接芯片4号引脚作为电压反馈，保证输出电压稳定。

稳压芯片LM1117使用5V电压作为输入，输入端电容C10起滤波作用，输出3.3V电压，电容C9同样是减少输出电压纹波的作用。

最后的主控电路版在布线过程中将同一个模块的元器件摆放在一起，形成局部模块，减少不同模块之间的地线交叉以及相互干扰；布线角度均使用了120度转向，减少了电流冲击产生的电磁干扰；有的焊盘使用了泪滴覆盖，增大了焊盘与电路板之间的接触面积，是焊盘和连线之间的连接更加牢固；使用了覆铜铺地，大大增加了地线的面积，降低信号线，特别同一表层上的信号线之间的电磁干扰。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。