一种滚球平衡控制模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种滚球平衡控制模块，包括滚球平台和控制模块，滚球平台包括底盘、载球平台和连接杆，连接杆与载球平台的底部铰接，底盘上安装有第一电机和第二电机，所述载球平台的底部设置有第一连杆和第二连杆，第一连杆与第一电机传动连接，所述第二连杆与第二电机传动连接，载球平台的四角设置有第一红外光电传感器、第二红外光电传感器、第三红外光电传感器和第四红外光电传感器，控制模块包括ARM微控制器和电机驱动模块。本实用新型专利技术结构简单，采用ARM微控制器进行控制，IO资源较较多便于扩展，响应速度快，且能准确识别滚球的位置，快速调节滚球快速在载球平台上处于平衡。

A rolling ball balance control module

The utility model discloses a ball balance control module, which comprises a ball rolling platform and a control module. The ball rolling platform comprises a chassis, a ball carrying platform and a connecting rod, the connecting rod is hinged with the bottom of the ball carrying platform, a first motor and a second motor are installed on the chassis, the bottom of the ball carrying platform is provided with a first connecting rod and a second connecting rod, the first connecting rod is connected with the first motor for transmission, and The second connecting rod is connected with the second motor drive. The four corners of the ball carrying platform are provided with a first infrared photoelectric sensor, a second infrared photoelectric sensor, a third infrared photoelectric sensor and a fourth infrared photoelectric sensor. The control module includes an ARM microcontroller and a motor drive module. The utility model has the advantages of simple structure, adopting arm micro controller for control, more IO resources, convenient expansion, fast response speed, accurate identification of the position of the rolling ball, quick adjustment of the rolling ball and quick balance on the ball loading platform.

【技术实现步骤摘要】
一种滚球平衡控制模块
本技术属于滚球平衡
，具体涉及一种滚球平衡控制模块。
技术介绍
目前的滚球平衡控制模块的还存在一些问题：第一，滚球平衡控制模块采用STC89C52单片机进行控制，STC89C52单片机的IO资源较小，不利于扩展；第二，滚球平衡控制模块中采用摄像头识别滚球的位置，且摄像头容易受光线、抖动等外界环境的影响，易造成识别不准确；第三，滚球平衡控制模块中采用两个单片机进行滚球位置识别和调节，成本较高。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理的滚球平衡控制模块，采用ARM微控制器进行控制，IO资源较较多便于扩展，响应速度快，且能准确识别滚球的位置，快速调节滚球快速在载球平台上处于平衡。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种滚球平衡控制模块，其结构简单，设计合理，成本低，采用ARM微控制器进行控制，IO资源较较多便于扩展，响应速度快，且能准确识别滚球的位置，快速调节滚球快速在载球平台上处于平衡，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种滚球平衡控制模块，其特征在于：包括滚球平台和控制模块，所述滚球平台包括底盘、供滚球滚动的载球平台和安装在底盘上且供载球平台安装的连接杆，所述底盘上安装有第一电机和第二电机，所述载球平台的底部设置有带动载球平台长边沿竖直方向上下移动的第一连杆和带动载球平台宽边沿竖直方向上下移动的第二连杆，所述第一连杆与第一电机传动连接，所述第二连杆与第二电机传动连接，所述载球平台的四角设置有第一红外光电传感器、第二红外光电传感器、第三红外光电传感器和第四红外光电传感器，所述第一红外光电传感器发射的红外线沿载球平台的一个长边边缘布设，所述第三红外光电传感器发射的红外线沿载球平台的另一个长边边缘布设，所述第二红外光电传感器发射的红外线沿载球平台的一个宽边边缘布设，所述第四红外光电传感器发射的红外线沿载球平台的另一个宽边边缘布设；所述控制模块包括ARM微控制器和电机驱动模块，所述电机驱动模块包括第一电机驱动模块和第二电机驱动模块，所述第一电机驱动模块的输出端与第一电机的输入端连接，所述第二电机驱动模块的输出端与第二电机的输入端连接，所述第一红外光电传感器、第二红外光电传感器、第三红外光电传感器和第四红外光电传感器的输出端均与ARM微控制器的输入端相接，所述ARM微控制器为STM32F103ZET6微控制器。上述的一种滚球平衡控制模块，其特征在于：所述第一电机驱动模块包括型号为DRV8825的驱动芯片DR1，所述第一电机为电机M1，所述驱动芯片DR1的第1引脚与电容C1的一端相接，所述驱动芯片DR1的第2引脚与电容C1的另一端相接，所述驱动芯片DR1的第3引脚分五路，第一路与电容C4的一端相接，第二路与电阻R3的一端相接，第三路通过电容C2接地，第四路与12V电源输出端相接，第五路通过电容C3接地；所述驱动芯片DR1的第4引脚分两路，一路与电容C4的另一端相接，另一路与电阻R3的另一端相接；所述驱动芯片DR1的第5引脚与电机M1第一绕组的一端相接，所述驱动芯片DR1的第6引脚通过电阻R5接地，所述驱动芯片DR1的第7引脚与电机M1第一绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR1的第8引脚与电机M1第二绕组的一端相接，所述驱动芯片DR1的第9引脚通过电阻R8接地，所述驱动芯片DR1的第10引脚与电机M1第二绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR1的第11引脚分两路，一路通过电容C6接地，另一路与12V电源输出端相接；所述驱动芯片DR1的第12引脚和第13引脚的连接端分两路，一路通过电阻R10与3.3V电源输出端相接，另一路通过电阻R11接地；所述驱动芯片DR1的第14引脚接地，所述驱动芯片DR1的第15引脚分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路通过电容C7接地；所述驱动芯片DR1的第16引脚、第17引脚、第19引脚、第20引脚、第21引脚、第22引脚、第24引脚、第25引脚、第26引脚依次与ARM微控制器的PA11引脚、PA10引脚、PA8引脚、PA7引脚、PA6引脚、PA5引脚、PA4引脚、PA14引脚、PA13引脚相接，所述驱动芯片DR1的第18引脚分两路，一路通过电阻R9与3.3V电源输出端相接，另一路与ARM微控制器的PA9引脚相接；所述驱动芯片DR1的第27引脚分两路，一路通过电阻R1与3.3V电源输出端相接，另一路与ARM微控制器的PA12引脚相接；所述驱动芯片DR1的第28引脚接地。上述的一种滚球平衡控制模块，其特征在于：所述第二电机驱动模块包括型号为DRV8825的驱动芯片DR2，所述第二电机为电机M2，所述驱动芯片DR2的第1引脚与电容C8的一端相接，所述驱动芯片DR2的第2引脚与电容C8的另一端相接，所述驱动芯片DR2的第3引脚分五路，第一路与电容C11的一端相接，第二路与电阻R17的一端相接，第三路通过电容C9接地，第四路与12V电源输出端相接，第五路通过电容C10接地；所述驱动芯片DR2的第4引脚分两路，一路与电容C11的另一端相接，另一路与电阻R17的另一端相接；所述驱动芯片DR2的第5引脚与电机M2第一绕组的一端相接，所述驱动芯片DR2的第6引脚通过电阻R19接地，所述驱动芯片DR2的第7引脚与电机M2第一绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR2的第8引脚与电机M2第二绕组的一端相接，所述驱动芯片DR2的第9引脚通过电阻R21接地，所述驱动芯片DR2的第10引脚与电机M2第二绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR2的第11引脚分两路，一路通过电容C12接地，另一路与12V电源输出端相接；所述驱动芯片DR2的第12引脚和第13引脚的连接端分两路，一路通过电阻R25与3.3V电源输出端相接，另一路通过电阻R26接地；所述驱动芯片DR2的第14引脚接地，所述驱动芯片DR2的第15引脚分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路通过电容C13接地；所述驱动芯片DR2的第16引脚、第17引脚、第19引脚、第20引脚、第21引脚、第22引脚、第24引脚、第25引脚、第26引脚依次与ARM微控制器的PB11引脚、PB10引脚、PB8引脚、PB13引脚、PB12引脚、PB5引脚、PB4引脚、PB3引脚、PB2引脚相接，所述驱动芯片DR2的第18引脚分两路，一路通过电阻R22与3.3V电源输出端相接，另一路与ARM微控制器的PB9引脚相接；所述驱动芯片DR2的第27引脚分两路，一路通过电阻R16与3.3V电源输出端相接，另一路与ARM微控制器的PB1引脚相接；所述驱动芯片DR2的第28引脚接地。上述的一种滚球平衡控制模块，其特征在于：所述连接杆的顶端设置有球头，所述球头上套设有万向球头支座，所述万向球头支座上设置有与载球平台固定连接的水平板；所述第一连杆的顶端设置有与载球平台的一个长边固定连接的第一连接板，所述第二连杆的顶端设置有与载球平台的一个宽边固定连接的第二连接板。上述的一种滚球平衡控制模块，其特征在于：所述底盘上设置有L安装架，所述L安装架上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚球平衡控制模块，其特征在于：包括滚球平台和控制模块，所述滚球平台包括底盘(3)、供滚球(8)滚动的载球平台(1)和安装在底盘(3)上且供载球平台(1)安装的连接杆(2)，所述底盘(3)上安装有第一电机(4)和第二电机(5)，所述载球平台(1)的底部设置有带动载球平台(1)长边沿竖直方向上下移动的第一连杆(7)和带动载球平台(1)宽边沿竖直方向上下移动的第二连杆(6)，所述第一连杆(7)与第一电机(4)传动连接，所述第二连杆(6)与第二电机(5)传动连接，所述载球平台(1)的四角设置有第一红外光电传感器(14-1)、第二红外光电传感器(14-2)、第三红外光电传感器(14-3)和第四红外光电传感器(14-4)，所述第一红外光电传感器(14-1)发射的红外线沿载球平台(1)的一个长边边缘布设，所述第三红外光电传感器(14-3)发射的红外线沿载球平台(1)的另一个长边边缘布设，所述第二红外光电传感器(14-2)发射的红外线沿载球平台(1)的一个宽边边缘布设，所述第四红外光电传感器(14-4)发射的红外线沿载球平台(1)的另一个宽边边缘布设；/n所述控制模块包括ARM微控制器(9)和电机驱动模块，所述电机驱动模块包括第一电机驱动模块(12)和第二电机驱动模块(13)，所述第一电机驱动模块(12)的输出端与第一电机(4)的输入端连接，所述第二电机驱动模块(13)的输出端与第二电机(5)的输入端连接，所述第一红外光电传感器(14-1)、第二红外光电传感器(14-2)、第三红外光电传感器(14-3)和第四红外光电传感器(14-4)的输出端均与ARM微控制器(9)的输入端相接，所述ARM微控制器(9)为STM32F103ZET6微控制器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种滚球平衡控制模块，其特征在于：包括滚球平台和控制模块，所述滚球平台包括底盘(3)、供滚球(8)滚动的载球平台(1)和安装在底盘(3)上且供载球平台(1)安装的连接杆(2)，所述底盘(3)上安装有第一电机(4)和第二电机(5)，所述载球平台(1)的底部设置有带动载球平台(1)长边沿竖直方向上下移动的第一连杆(7)和带动载球平台(1)宽边沿竖直方向上下移动的第二连杆(6)，所述第一连杆(7)与第一电机(4)传动连接，所述第二连杆(6)与第二电机(5)传动连接，所述载球平台(1)的四角设置有第一红外光电传感器(14-1)、第二红外光电传感器(14-2)、第三红外光电传感器(14-3)和第四红外光电传感器(14-4)，所述第一红外光电传感器(14-1)发射的红外线沿载球平台(1)的一个长边边缘布设，所述第三红外光电传感器(14-3)发射的红外线沿载球平台(1)的另一个长边边缘布设，所述第二红外光电传感器(14-2)发射的红外线沿载球平台(1)的一个宽边边缘布设，所述第四红外光电传感器(14-4)发射的红外线沿载球平台(1)的另一个宽边边缘布设；
所述控制模块包括ARM微控制器(9)和电机驱动模块，所述电机驱动模块包括第一电机驱动模块(12)和第二电机驱动模块(13)，所述第一电机驱动模块(12)的输出端与第一电机(4)的输入端连接，所述第二电机驱动模块(13)的输出端与第二电机(5)的输入端连接，所述第一红外光电传感器(14-1)、第二红外光电传感器(14-2)、第三红外光电传感器(14-3)和第四红外光电传感器(14-4)的输出端均与ARM微控制器(9)的输入端相接，所述ARM微控制器(9)为STM32F103ZET6微控制器。


2.按照权利要求1所述的一种滚球平衡控制模块，其特征在于：所述第一电机驱动模块(12)包括型号为DRV8825的驱动芯片DR1，所述第一电机(4)为电机M1，所述驱动芯片DR1的第1引脚与电容C1的一端相接，所述驱动芯片DR1的第2引脚与电容C1的另一端相接，所述驱动芯片DR1的第3引脚分五路，第一路与电容C4的一端相接，第二路与电阻R3的一端相接，第三路通过电容C2接地，第四路与12V电源输出端相接，第五路通过电容C3接地；所述驱动芯片DR1的第4引脚分两路，一路与电容C4的另一端相接，另一路与电阻R3的另一端相接；所述驱动芯片DR1的第5引脚与电机M1第一绕组的一端相接，所述驱动芯片DR1的第6引脚通过电阻R5接地，所述驱动芯片DR1的第7引脚与电机M1第一绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR1的第8引脚与电机M1第二绕组的一端相接，所述驱动芯片DR1的第9引脚通过电阻R8接地，所述驱动芯片DR1的第10引脚与电机M1第二绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR1的第11引脚分两路，一路通过电容C6接地，另一路与12V电源输出端相接；所述驱动芯片DR1的第12引脚和第13引脚的连接端分两路，一路通过电阻R10与3.3V电源输出端相接，另一路通过电阻R11接地；所述驱动芯片DR1的第14引脚接地，所述驱动芯片DR1的第15引脚分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路通过电容C7接地；所述驱动芯片DR1的第16引脚、第17引脚、第19引脚、第20引脚、第21引脚、第22引脚、第24引脚、第25引脚、第26引脚依次与ARM微控制器(9)的PA11引脚、PA10引脚、PA8引脚、PA7引脚、PA6引脚、PA5引脚、PA4引脚、PA14引脚、PA13引脚相接，所述驱动芯片DR1的第18引脚分两路，一路通过电阻R9与3.3V电源输出端相接，另一路与ARM微控制器(9)的PA9引脚相接；所述驱动芯片DR1的第27引脚分两路，一路通过电阻R1与3.3V电源输出端相接，另一路与ARM微控制器(9)的PA12引脚相接；所述驱动芯片DR1的第28引脚接地。


3.按照权利要求1所述的一种滚球平衡控制模块，其特征在于：所述第二电机驱动模块(13)包括型号为DRV8825的驱动芯片DR2，所述第二电机(5)为电机M2，所述驱动芯片DR2的第1引脚与电容C8的一端相接，所述驱动芯片DR2的第2引脚与电容C8的另一端相接，所述驱动芯片DR2的第3引脚分五路，第一路与电容C11的一端相接，第二路与电阻R17的一端相接，第三路通过电容C9接地，第四路与12V电源输出端相接，第五路通过电容C10接地；所述驱动芯片DR2的第4引脚分两路，一路与电容C11的另一端相接，另一路与电阻R17的另一端相接；所述驱动芯片DR2的第5引脚与电机M2第一绕组的一端相接，所述驱动芯片DR2的第6引脚通过电阻R19接地，所述驱动芯片DR2的第7引脚与电机M2第一绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR2的第8引脚与电机M2第二绕组的一端相接，所述驱动芯片DR2的第9引脚通过电阻R21接地，所述驱动芯片DR2的第10引脚与电机M2第二绕组的另一端相接，所述驱动芯片DR2的第11引脚分两路，一路通过电容C12接地，另一路与12V电源输出端相接；所述驱动芯片DR2的第12引脚和第13引脚的连接端分两路，一路通过电阻R25与3.3V电源输出端相接，另一路通过电阻R26接地；所述驱动芯片DR2的第14引脚接地，所述驱动芯片DR2的第15引脚分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路通过电容C13接地；所述驱动芯片DR2的第16引脚、第17引脚、第19引脚、第20引脚、第21引脚、第22引脚、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢乐，陈黎明，刘航，马小文，余渊，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61