主控制电路及单片机机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气领域，具体而言，涉及一种主控制电路及单片机机器人。
【背景技术】
[0002]随着机器人技术的不断发展，机器人的技术水平越来越高，品种越来越多，所能够完成的动作也越来越复杂。目前，大多数的模块化教育娱乐机器人产品均采用集中控制器和多个舵机配合一系列连接结构件完成机器人的搭建与编程设计，这类机器人产品通常存在拆装繁琐、控制复杂及扩展能力差的缺点，用户较难通过该类产品构建具备复杂构型及行为逻辑的机器人，一定程度上限制了产品的教育价值及娱乐价值。
[0003]因此构建一种拆装简单、控制简易及扩展能力好的机器人产品，是目前亟待解决的问题，然而对于该类产品的主控制电路，目前相关技术相应的技术方案。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种主控制电路及单片机机器人，以至少解决相关技术中还缺乏上述拆装简单、控制简易及扩展能力好的机器人产品的主控制电路的技术方案的问题。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种主控制电路，并采用如下技术方案:
[0006]根据本实用新型的主控制电路包括:电源输入接口电路；开关电路，与所述电源输入接口电路相连接；微控制单元(MCU)，与所述电源转换电路相连接；电源转换电路，连接于所述开关电路与所述MCU之间；电机驱动电路，与所述MCU相连接；USB转串口电路，与所述MCU相连接；USB接口，与所述USB转串口电路相连接；输入接口、输出接口以及串行通信接口，均与所述MCU相连接。
[0007]根据本实用新型的另外一个方面，提供一种单片机机器人，并采用如下技术方案:
[0008]该单片机机器人包括了上述的主控制电路。
[0009]根据本实用新型的上述技术方案，提供了一种应用于机器人的主控制电路，为构建一种拆装简单、控制简易及扩展能力好的机器人产品奠定了基础。
【附图说明】
[0010]图1为根据本实用新型实施例的主控制电路的结构框图；以及
[0011]图2为根据本实用新型优选实施例的主控制电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0013]图1为根据本实用新型实施例的主控制电路的结构框图。如图1所示，该主控制电路包括:电源输入接口电路10 ;开关电路20，与上述电源输入接口电路相连接；微控制单元MCU 30，与上述电源转换电路相连接；电源转换电路40，连接于上述开关电路与上述MCU之间；电机驱动电路50，与上述MCU相连接；USB转串口电路60，与上述MCU相连接；USB接口 70，与上述USB转串口电路相连接；输入接口 80、输出接口 90、串行通信接口 100，均与上述MCU相连接。
[0014]图1示出了一种主控制电路，该电路设计简单且易于实现，为构建一种拆装简单、控制简易及扩展能力好的机器人产品奠定了基础。
[0015]优选地，上述MCU 30可以包括:ATMEGA8A芯片。
[0016]ATMEGA8A芯片是ATMEL公司推出的一款新型AVR高档单片机。在AVR家族中，ATMEGA8A芯片是一种非常特殊的单片机，它的芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具备AVR高档单片机MEGE系列的全部性能和特点。但由于采用了小引脚封装(为DIP 28和TQFP/MLF32)，所以其价格仅与低档单片机相当，再加上AVR单片机的系统内可编程特性，使得无需购买昂贵的仿真器和编程器也可进行单片机嵌入式系统的设计和开发，同时也为单片机的初学者提供了非常方便和简捷的学习开发环境。ATMEGA8A芯片是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC结构的8位单片机。AVR单片机的核心是将32个工作寄存器和丰富的指令集联结在一起，所有的工作寄存器都与ALU(算术逻辑单元)直接相连，实现了在一个时钟周期内执行的一条指令同时访问(读写)两个独立寄存器的操作。这种结构提高了代码效率，使得大部分指令的执行时间仅为一个时钟周期。因此，ATMEGA8A可以达到接近lMIPS/MHz的性能，运行速度比普通CISC单片机高出10倍。
[0017]在优选实施过程中，上述电源转换电路的电压输出端与上述ATMEGA8A芯片的5V电压输入端相连接。
[0018]在优选实施过程中，上述ATMEGA8A的ADC0至ADC3端与上述电机驱动电路相连接。
[0019]在优选实施过程中，上述电机驱动电路可以进一步包括:两个接线端子与两个可逆电机驱动器BA6208-S08-R，其中，每个接线端子分别与一个可逆电机驱动器相连接。
[0020]在优选实施过程中，上述MCU的RXD和TXD端与上述USB转串口电路相连接。
[0021]在优选实施过程中，上述USB转串口电路包括:用于对上述MCU进行串口配置的CP2102 芯片。
[0022]其中，CP2102其集成度高，内置USB2.0全速功能控制器、USB收发器、晶体振荡器、EEPR0M及异步串行数据总线(UART)，支持调制解调器全功能信号，无需任何外部的USB器件。CP2102与其他USB-UART转接电路的工作原理类似，通过驱动程序将PC的USB 口虚拟成COM 口以达到扩展的目的。在优选实施过程中，上述MCU的ΡΒ0至PB3端，PD5至PD7端与上述输入接口相连接；上述MCU的PD2至PD4端，PC4至PC5端与上述输出接口相连接；上述MCU的PD0至PD1端，与上述串行通信接口相连接。
[0023]优选地，上述主控制电路还可以包括:ISP接口(可以参见图2)，与所述ATMEGA8A芯片的PB3至PB5端相连接。
[0024]优选地，上述主控制电路还可以包括:与电池相连接的电源电压指示电路(可以参见图2)，上述电源电压指示电路包括电阻、发光二极管以及三极管。
[0025]以下结合图2进一步描述上述优选实施方式。
[0026]图2为根据本实用新型优选实施例的主控制电路的电路原理图。如图2所示，该主控制电路主要包括:
[0027]电源输入接口电路，如图2中的PWR1，该PWR1的一个端口(端口 2)接地，另一端口(端口 1)与开关电路相连。
[0028]开关电路，与图2中的PWR1输出端口 1相连接，包括一个双刀双掷开关SW1，已经与该开关串联链接的三个并联电容C2，C29, C30,其中，C2, C29, C30可以均为0.1 yF。
[0029]电源转换电路，可以包含一个稳压芯片ME6118A50(图2中的U2)及该芯片的外围电路。该ME6118A50的电压输出端OUT输出的5V电压为MCU供电，超低电压Vdrop〈lV。
[0030]MCU,与上述电源转换电路相连接，图2中MCU由芯片ATMEGA8A及外围电路组成，VCC端接ME6118A50的电压输出端0UT，四个并联的电容C5，C9, C1, C11