艾尔赛Arduino麦克纳姆轮智能小车

概述

艾尔赛Arduino麦克纳姆轮小车采用机械强度优于亚克力的PCB作为小车底盘，采用Arduino UNO作为主控MCU，搭配4路H桥L298N电机驱动模块以及麦克纳姆轮，可以实现常规的前进、后退、转弯以及普通轮胎实现不具备的水平方向平移功能。适用于电子爱好者、学生等群体编程实践，使编程充满趣味性!

特点

1、PCB底盘参数：

• 支持安装Arduino UNO R3开发板；
  
  
• 支持安装树莓派Raspberry 2B/3B/3B+/4等开发板；
  
  
• 支持安装DC3-6V TT直流减速电机，带电机夹片，组装简易牢靠；
  
  
• 带2节18650电池盒安装位；
  
  
• 带本店的L298N 4路电机驱动模块安装位；
  
  
• 支持安装SG90和摄像头云台；
  
  
• 支持安装各种传感器，如：红外避障、红外循迹、超声波避障模块等；；
  
  
• 底盘尺寸：263*150mm；
  
  

2、Arduino UNO参数：

• 微控制器：ATmega328；
  
  
• 工作电压：5V；
  
  
• 数字I/O引脚数量：14个（其中6个提供PWM输出）；
  
  
• 模拟I/O引脚数量：6个；
  
  
• Flash Memory：32KB，其中0.5KB被启动加载器占用；
  
  
• SRAM：2KB；
  
  
• EEPROM：1KB；
  
  
• 时钟速度：16MHz。
  
  

3、L298N电机驱动板：

• 驱动IC：2颗双H桥L298N，可驱动4个直流电机实现正转、反转、刹车功能；
  
  
• 驱动电压VSS1和VSS2：5-30V（默认接5V）；
  
  
• 板载大电流5V稳压芯片LM2596-5.0；
  
  
• 逻辑电压：5V；
  
  
• 供电电压：极限6-30V，推荐7-12V；
  
  
• 单桥最大驱动电流：2A；
  
  
• 4路H桥最大总输出功率：50W；
  
  
• 板载4路5V排针和1路USB 5V电源输出；
  
  
• 板载3路5V舵机接口；
  
  

4、轮胎参数：

• 2个L+2个R 麦克纳姆轮；
  
  
• 尺寸：内径：6.5mm, 外轮径：80mm, 厚度：37mm；
  
  

5、功能简介：

• 前进、后退、转弯、水平移动；
  
  
• 超声波避障、红外避障、红外循迹、PS2手柄遥控（选配）；
  
  
• 也可自行增加更多传感器进行DIY；
  
  

介绍说明

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1，PCB底盘；
2，Arduino UNO R3主控MCU；
3, 2节可充电18650电池（需另购）；
4，L298N电机模块：可驱动4路电机正转、反转、停止；
5，麦克纳姆轮：包含2个R轮+2个L轮，可实现水平移动；
6，红外避障模块：检测到障碍物时指示灯点亮并输出低电平；
7，HC-SR04超声波测距模块：用于超声波避障；
8，红外循迹模块：小车巡线运动时当循迹模块压到黑线时指示灯点亮并输出低电平，使小车做出相应的姿态调整；
9，SG90舵机：用于支撑超声波模块；
10，DC3-6V直流减速TT马达。
11，另外还支持连接PS2手柄遥控控制，有需要的客户可以选购。

硬件连接

一、安装教程：
1、准备好一块小车的PCB底盘，将电机的8个电机夹片掰下。
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2、焊接电机
2.1、准备好4个电机与8根公对母的排线；

2.2、将排线母头剪掉，然后给四个电机铜片上锡，再把排线焊到电机引线端上。


3、安装电机：把四个电机用M3*30螺丝和电机夹片固定到底盘上，其中电机引线端朝向内。（若出现电机松动的情况，可以尝试在电机和PCB间塞点硬纸皮，4个电机与PCB底盘间的间隙最好保持一致，不然到时车子可能会跑偏）



4、安装轮胎
4.1、拿出4个轮胎（2个L轮+2个R轮）和4个紧固螺丝（如果有）


4.2、将轮胎插到电机并拧好固定螺丝，注意L和R轮的安装位置不能搞错，如下：



5、安装18650电池盒


6、使用M3*30+6铜柱固定L298N电机驱动模块，并将电池盒的红黑电源线分别接到L298N模块的VCC和GND。


7、将电机驱动线接到L298N驱动模块：
左一电机两根线接OUT1、OUT2
右一电机两根线接OUT3、OUT4
左二电机两根线接OUT5、OUT6
右二电机两根线接OUT7、OUT8
备注：测试时如果某个电机转向反了，可以交换该电机的驱动线。


其中轮子的位置定义如下（注：这里的L和R仅指轮子的位置，不是上面说的麦克纳姆轮的种类）
8、使用M3*20+6铜柱固定Arduino UNO开发板


9，安装超声波模块

9.1、使用M2*10螺丝固定SG90舵机（注意舵机方向，以超声波模块装上去后能左右分别转动约90度为准）

9.2、使用细铁丝/螺丝将HC-SR04超声波模块固定到超声波支架上。

9.3、使用M2*6自攻螺丝将支架固定到舵机桨叶上，并将桨叶上面的2个螺丝剪短一点，太长会碰到SG90舵机的壳体影响转动。

9.4，再将舵机桨叶固定在SG90舵机上面，另外建议将HC-SR04的引脚掰直方便接线。

10、使用M3*9+6铜柱安装红外避障模块。


11、使用M3*20+6铜柱安装红外循迹避障。


12，组装完成的效果图。

模块介绍

1、Arduino UNO开发板。

性能参数

标识	描述	标识	描述
IOREF	为控制器提供参考电压（非5V情况下）	AREF	模拟输入接口的参考电压输入（默认为5V）；
RESET	拉低时对Arduino复位	GND	接地线：
3.3V	3.3V电压输出	13	数字端口13，SPI接口的SCK引脚；
5V	5V电压输出	12	数字端口12，SPI接口的MISO引脚；
GND	接地线	-11	数字端口11，PWM输出端口，SPI接口的MOSI引脚；
GND	接地线	-10	数字端口10，PWM输出端口，SPI接口的SS引脚；
Vin	外部电压输入，替代USB/DC座	-9	数字端口9，PWM输出端口；
A0	第1个模拟输入接口	8	数字端口8；
A1	第2个模拟输入接口	7	数字端口7；
A2	第3个模拟输入接口	-6	数字端口6，PWM输出端口；
A3	第4个模拟输入接口	-5	数字端口5，PWM输出端口；
A4	第5个模拟输入接口，也可做TWI接口的SDA引脚	4 、 -3	数字端口4；数字端口3，PWM输出端口
A5	第6个模拟输入接口，也可做TWI接口的SCL引脚	2 、 TX -> 、 RX< -	数字端口2；数字端口1，串口输出引脚；数字端口0，串口输入引脚；