基于PID算法的舵机转向小车（一）硬件电路设计

很多电子信息大类专业的学生学了3~4年之后，没有能建立一套完整的知识体系，还是一头雾水，不知道自己所学的专业到底是为了解决什么问题。

所以，我开设了一套综合实训内容，以市面上常见的舵机转向小车设计一个控制器，内容包含:原理图-PCB设计-电子焊接技巧-单片机程序-uC/OS系统-综合调试技巧。通过这一整套流程帮助同学们快速建立知识体系，分系列呈现给大家。

所采用的舵机转向小车如图所示：

图1舵机装箱小车底盘

主控芯片采用48引脚的stm32C8T6芯片：

图2主控芯片

图3电源电路

系统中有3个电压等级，VM是11.1V的电池电压，直接给电机供电。由于电机是大负载，对电流的冲击较大，所以采用肖特基二极管D1的单向导电性进行整流。采用LM2596开关电源芯片将11.1V的电压降成5V,给舵机供电。用线性电源芯片AMS117将5V电压降成3.3V给单片机供电。

为了让小车有一点炫酷的效果，增加了8个0805封装的LED灯，做出流水灯

图4LED灯模块

电机驱动采用A4950T芯片，该芯片的驱动电流能达达到3A左右，体积与功耗都还不错，优于传统的L298N。

图5电机驱动电路

采用带有霍尔编码器的370电机，电机的接口如图所示：

图6电机的接口电路

图7PS2小车遥控模块

此外控制器还有SWIO调试模块、0.96寸OLED显示模块，舵机接口模块，独立按键模块，不再一一赘述。

在利用游标卡尺测量小车尺寸之后，绘制成的PCB如图所示：

图8控制器PCB图

在某商城5元，做了5块板子之后，效果如图：

图9PCB实物

焊接好电子元器件之后的效果如图所示：

图10控制器实物

将控制器安装到小车上之后，效果如图所示：

图11控制器安装效果

后续将持续更新小车程序设计的技巧，显示裸机程序，再移植上操作系统……