电源指示R410KR2180R310KC1104VR1R11K10KTCRT5000C2104U1LM393R51K开关指示P3.4VCC 图3.2 红外对管硬件电路图
3.3 电机驱动模块
电机驱动模块包括三个直流电机、一个LG9110电机驱动芯片以及一个L298N驱动芯片。
3.3.1 L9110H驱动模块
LG9110的IA、IB与单片机的P1.6、P1.7连接，使用软件控制电机的正转、反转和停转。下面主要对电机、LG9110以及电机驱动电路进行详细的介绍。LG9110驱动模块的硬件原理图如图3.3所示。 VCCOAGNDLG9110+MVCCIBP1.7A-VCCIAP1.6OBGND 图3.3 LG9110驱动模块的硬件电路 由图可知，LG9110芯片的IA、IB引脚与单片机引脚相连接，IA脚为正转信号输入端，IB脚为反转信号输入端。当单片机给IB脚高电平信号，同时给IA脚低电平信号时，电机反转；当单片机给IB脚低电平信号，同时给IA脚高电平信号时，电机正转；单片机同时给IA、IB脚低电平时，电机停转。由此，单片机可通过控制电机驱动模块，从而控制抓手的升起和下放。
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3.3.2 L298N驱动模块
L298N是15脚Multiwatt封装的，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器。L298N驱动模块的硬件原理图如图3.5所示。
VCCVCCP1.1P1.2P1.3P1.4IN1IN2IN3IN4VSSVSOUT1D1D2D3D4D5+M1R120KD6A-L298NOUT2OUT3P1.5P1.6ENAENBGNDOUT4ISENAISENBD9D10D11D12R220KD7D8+M2电机转动方向指示灯A-图3.4 L298N驱动模块的硬件电路 由图可知，L298N的引脚OUT1，OUT2，OUT3，OUT4为L298N芯片输入到电动机的输出端，其中引脚OUT1和OUT2能控制两相电机，对于直流电动机，即可控制一个电动机。同理，引脚OUT3和OUT4也可控制一个直流电动机。引脚ENA和ENB为电动机的使能接线脚。引脚IN1，IN2，IN3，IN4为单片机输入到L298N芯片的输入引脚。当单片机给ENA或ENB脚高电平信号时，其控制的相应电机正转；单片机同时给ENA、ENB脚低电平或高电平时，电机停转。由此，单片机可通过控制电机驱动模块，从而控制小车的升起和下放。当左轮和右轮同时正转时，小车前进；当左轮和右轮同时反转时，小车后退；当左轮反转、右轮正转时，小车左转；当左轮正转、右轮反转时，小车右转。
通过以上分析可知，根据实际情况，在软件中，单片机传送给L298N相应的信号，驱动直流电机正反转，从而实现小车的各项运动。
3.4 12864液晶显示模块
此模块主要内容为12864液晶显示模块的焊接，通过软件控制实现对小车当前状态的显示。12864液晶的详细说明如图3.5。
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图3.5 LCD12864液晶的示意图
· VSS：电源地端。 · VDD：电源正端。 · VO：对比度调节引脚。
· RS：寄存器选择引脚。当该引脚为高电平时选择的是数据寄存器，为低电平是选择的是指令寄存器。
· R/W：读/写操作引脚。当该引脚为高电平时选择读操作；反之，选择写操作。 · E：使能信号引脚，在该引脚的下降沿，数据被写入12864液晶；当该引脚为高电平时，可以对12864液晶进行数据读操作。
· DB0～DB7：数据总线引脚。
· PSB：并/串行接口选择。该引脚为高电平时，并行；为低电平时，串行。 · NC：空脚。
· RST：复位引脚，低电平有效。 · BLA：背光源正极。 · BLK：背光源负极[3]。
3.5 HC-SR04超声波测距模块设计
HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。HC-SR04 超声波测距电路如图3.6所示，HC-SR04 内部原理如图3.7所示。
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VCCVCCP3,0P3.1TrigEchoGNDHC-SR04
图3.6超声波测距电路图
+5VQ1PNP+5VR5VCCJ1C4VCCC1+TrigEchoC1GND22p+5VY14MHzC6C222pGNDP63/RSTP62R2OUTR2INP50P67P51P52C2+VS-100nC3C1-VCCVS+R210KR310K1KC8C11100nSTC11MAX232P66VDDP65P64P53VSSP60P61100n100nC2-T40T1INT2INR1OUTT1OUTT2OUTR1IN发射+5V+5VR710KR9120Q2Ra1KRb3.9KR8120K1OUT1IN-40UT4IN-VTR404IN+GND3IN+3IN-3OUTR131R15160R1456KC10R675KR111KR19C16100n6KR1847KC1510nR710KNPNTL0741IN+VCC2IN+R?RES2RC7C73.3M10nR161KR1275K+5VVT接收2IN-2OUTC131nC12
1nCAP图3.7 HC-SR04内部原理图
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3.6 提升架设计与制作
提升架采用透光性强、抗冲击力强、绝缘性能优良的亚克力板，按照所需要求设计开槽打孔，具体见图4.7.1。
10mm7mm110mm5mm3mm150mm?=2mm如图3.8所示，提升架模块由5部分组成，第一部分为是提升架的主体，提供吊轮上下运行轮的轨道。第二部分为挡轴，提供吊轮轨道，保证吊轮能按照预定轨道行进，防止运行时走偏脱离预设轨道。第三部分为吊轮，是提升的核心部分，每个吊轮有四个小轮子，平衡性好，行进时阻力小，本设计共用到4个吊轮，左右两组，每组前后两个。第四部分为横梁，固定吊轮与提升架主体，本设计共用到2个横梁。第五部分为定滑轮部分，由一个定滑轮和两边的固定块构成，是提升电机与抓手连接的桥梁，保证抓手平滑上下运动。最后通过螺丝将第三部分吊轮，第四部分横梁和第一部分主体联结在一起，用502胶水将第二部分、第五部分和第一部分主体粘在一起，最终组装好提升架，实际组装好的提升架如图3.9所示。
200mm
18mm2110mm410mm53?=7mm3.8 提升架设计图
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