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物流搬运校车系统硬件设计案例综述

目录

物流搬运校车系统硬件设计案例综述1

1.1物流搬运小车电源电路设计1

1.2物流搬运小车传感器电路设计2

1.3物流搬运小车通信接口电路设计3

1.4物流搬运小车功率驱电路设计4

1.5物流搬运小车整体电路设计5

1.1物流搬运小车电源电路设计

任何的电子系统都需要供电，就像我们人都需要吃饭样，这是必须的，在

本次物流搬运小车的电源模块的设计中，我采用了5V直流供电，将电源接入到

了各个芯片的对应引脚。本次物流搬运小车的电源模块如下图1.1所示。

CH340G

图1.1物流搬运小车电源模块电路图

本小车电源模块的电源供电□采用USB接口，可以看到原理图中USB1的

第个引脚就是5V的电源脚，所以本小车采用USB线供电。当电源开关打开后,

如果电源的指示灯DPI会亮起来，那么就表示该物流搬运小车的电源模块电路

正常。其中本物流搬运小车通过5V直流电供电，但是本次物流搬运小车设计中

选用stm32最小系统板，该最小系统板的最高电压为1.3V,这里就用到了最小

系统板中的稳压芯片AMSS1117系列1.3V,如图2.4所示。将5V的直流电源转

为1.3V的直流电源，在这里也作为了对小车主控芯片的保护电路。

VI1117-3.3

VCC3

图1.2stm32最小系统板稳压模块电路图

1.2物流搬运小车传感器电路设计

在各种各样的信息资源中，图像可以说是非常直观，并且可以说是信息含量

非常丰富，而图像作为机器视觉的核心部分被广泛地应用在了各个领域内，如安

防、探测等。而在本次物流搬运小车设计中，将选用OV2640摄像头模块作为小

车的传感器模块去扫描识别AprilTAG。按照图像传感器的材料可以把摄像头分

为两类：CCD和CMOSo

在目前CCD类型的摄像头被广泛地应用在数码相机上，它采用了非常特殊

的种半导体材料，并且通过按照矩阵排列的大量且相互独立的光敏元件组合而

成。这类摄像头所拍摄的图像大多是对比度高且动态性好，但是其供电的电压高,

般都是需要工作电压在12VO在我们小车的运行中，电机在停止和启动时能够

产生很大的冲击电流，如果采用这种类型摄像头可能会对12V的升压模块造成

损伤。而且该类型的摄像头耗电会比较严重，可能会导致我们小车所扫描的

AprilTAG图像不稳定。

CMOS类型的摄像头采用的也是种能够感受光线变化的半导体，该类型摄

像头的成像主要是通过CMOS的带正负电的晶体来实现。该类型的摄像头结构

相对简单体积小，图像的稳定性很高，只要用个单电源3V或者5V供电即可，

其耗电比CCD类型低，但是CMOS类型的摄像头的动态性能却不如CCD类型

摄像头。在物流搬运小车的运行中，摄像头所拍摄的图像可能会因小车的运动变

得模糊，为了保证我们物流搬运小车的稳定性，我选择了稳定性较好的CMOS

类型的摄像头模块OV2640。

作为本次物流搬运小车传感器模块的OV2640摄像头模块，它是颗UGA

的图像传感器，最高帧可以达到15帧每秒。该摄像头模块支持许多自动控制的

功能，并且支持图像压缩，前段采用了采光窗口，是个高灵敏度、低电压的摄

像头模块，非常适合嵌入式应用与开发，其原理图如下图1.3所示。

M12_CAM

CO□

图1.3物流搬运小车传感器模块电路图

本次物流搬运小车传感器模块的PCB图如下图1.4所示。

38o54(mm)

图1.4物流搬运小车传感器模块PCB图

1.3物流搬运小车通信接口电路设计

本次物流搬运小车的通信接口的实现采用串口通信的方式来实现。串口是

个很常用的通信接口，有许多的产品和模块都使用了串口通信来进行收取和发送

指