图三 MicroMouse615元件布局图
图四 MicroMouse615原理图
本文以MicroMouse615为原始硬件平台，结合2009年参加济南赛区电脑鼠走迷宫竞赛中的经验教训，提出了一套硬件改进方案，并对底层算法和迷宫算法进行了一番研究，最后给出了算法的具体实现以及软件调试方法。 二、硬件改进
（一）电源电路的改进 1、原电路
MicroMouse615采取外接锂电池供电，并为整个系统提供三种不同的电压，分别用来驱动电机、给传感器供电和给微控制器供电。 （1）电机驱动芯片供电
MicroMouse615装有两个永磁式步进电机，系统中直接把电池的输出电压连接到电机的驱动芯片上。 （2）系统供电
LM3S615微控制器需要3.3V供电，电路如图五所示，外接电源经过C36、C2滤波，然后通过SPX1117M-3.3将电源稳压至3.3V。SPX1117M-3.3是Exar公司生产的LDO芯片，其特点是输出电流大，输出电压精度高，稳定性高。其输入电压范围为4.7V到12V，输出电流可达800mA。在其输出端的C3、C4用来改善瞬态响应和稳定性。
图五 3.3V电源电路 （3）传感器供电
MicroMouse615使用的红外传感器的工作电压为5V，在一般情况下可以把电池的输出电压经过LDO稳到5V。但若电池电压较低或瞬间被拉低时，系统就不能为传感器提供稳定的电源，这将严重影响传感器的灵敏度。所以原电路把系统中已经较为稳定的3.3V电压升到5V。升压芯片采用Exar公司的低静态电流、高效率的升压芯片SP6641A，升压电路如图六所示。
图六 5V升压电路 2、改进方案
整个系统仍由一个7.2V锂电池供电。电脑鼠在行走过程中，由于需要不停的加减速，电机负载会不停的变化，因此电源电压将在很大范围内变化。比如锂电池充足电时的电压为7.8V，放完电后的电压为5.0V，如果负载大时会更低。为了保证供电电压稳定不变，系统采用三端稳压器供电。原系统采用常见的SPX1117芯片把电压稳到3.3V给微控制器供电，再用SP6641A-5V芯片把3.3V升到5V给传感器接收管供电。由于SPX1117的输入输出电压差为1.4V,因此SPX1117允许的最小输入电压为3.3+1.4=4.7V。当某个时刻电机负载较大时电池电压有可能瞬间被拉到很低(尤其是当电池快没电时)，甚至会低于SPX1117的最低工作电压4.7V，所以SPX1117的输出电压可能会不稳定。为了解决这个问题，笔者选择了支持更低压差且微功耗的三端稳压芯片HT1034，其输出电压为3.3V，且输入输出压差低。HT1034的主要参数如表一所示。
表一 HT1034的主要参数
而且将两路供电改成了三路供电，用两片HT1034分别供给微控制器和传感器，如图五所示，这样进一步保证了传感器和微控制器工作电压的稳定，同时也
减小了每一路的电流。
图五 三路供电
注意到原红外接收管的工作电压为4.5V至5.5V，HT1034输出的3.3V电压无法提供其工作。因此选择了一块工作电压为3.3V的红外接收管从而避免了使用升压芯片，使电路更加简单高效。 （二）传感器电路的改进 1、工作原理
MicroMouse615使用一体化红外接收头IRM8601S，它内部集成自动增益控制电路、带通滤波电路、解码电路及输出驱动电路。当连续收到38KHz 的红外线信号时，将产生脉宽10ms 左右的低电平，有效电平维持时间TWL的范围为400μs