机器人电源模块为直流电动机、舵机、ARM控制电路、Freescale控制电路、传感器电路等模块的供电,由于不同模块所需电源有不同的电压要求、功率要求等。所以,控制电路的电源模块是机器人硬件系统重要部分,作品中采用双电源供电模式,如图4-31所示。
图4-31 机器人硬件系统双电源供电模式
供电电池组合由25V大功率锂铁电池和7.4V锂电池组成。为满足不同模块对不同电源的要求,电源模块在硬件设计上,采用较为先进的压差调节器式设计,在节省控制电源数量的同时,保证了系统的功率需求和稳定性。
1)直流电动机的额定电压为25V,直接从25V锂铁电池经过稳压模块供电。
2)Freescale单片机及传感器等相关的5V供电外设采用LM2596-5.0V DCDC模块供电。
3)STM32微处理器采用LM1117-3.0V提供的3.3V电源,满足了低功耗要求。
LM1117是一个低压差电压调节器系列。其压差在1.2V输出,负载电流为800mA时为1.2V。LM1117有可调电压的版本,通过2个外部电阻可实现1.25~13.8V输出电压范围。另外还有5个固定电压输出(1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V)的型号,在本项目中用于3.3V与5V的电压输出,其主要为电路中各芯片提供电流。LM1117硬件特性如下:
1)提供1.8V、2.5V、2.85V、3.3V、5V和可调电压的型号。
2)节省空间的SOT-223和LLP封装。(www.xing528.com)
3)过电流限制和热保护功能。
4)输出电流可达800mA。
5)线性调整率:0.2%(最大)。
6)负载调整率:0.4%(最大)。
7)温度范围:−40~125℃。
LM1117电路原理图设计如图4-32所示。
图4-32 LM1117电路原理图
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