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第一章 硬件设计概述 1

1.1 模块概述 1

1.2 硬件设计流程 2

第二章 电源电路设计 4

2.1 电池概述 4

2.2 线性稳压电路和开关稳压电路概述 6

2.2.1 线性稳压电路 6

2.2.2 开关稳压电路 12

2.3 模块电路设计 26

2.3.1 单片机电源电路设计 26

2.3.2 舵机电源电路设计 30

2.3.3 特殊升压电源电路设计 32

2.3.4 传感器及其他外设电源电路设计 34

2.4 小结 35

第三章 电机驱动电路设计 37

3.1 控制原理介绍 37

3.1.1 直流电机基本工作原理 37

3.1.2 直流电机数学模型 38

3.1.3 直流电机调速控制原理 39

3.1.4 直流电机PWM调速基本原理 40

3.1.5 H桥基本原理 42

3.2 电机驱动电路 43

3.2.1 集成芯片电路设计 44

3.2.2 分立元件电路设计 48

3.3 小结 53

第四章 测速模块设计 54

4.1 测速编码器简介 54

4.1.1 增量式编码器 54

4.1.2 绝对式编码器 56

4.1.3 光电编码器 57

4.1.4 磁阻式编码器 58

4.1.5 编码器的选择 59

4.2 光电编码器设计 60

4.2.1 低成本光电码盘设计 60

4.2.2 高精度光电编码器设计 61

4.3 小结 64

第五章 陀螺仪和加速度传感器电路设计 65

5.1 MEMS惯性传感器工作原理 65

5.1.1 MEMS陀螺仪工作原理 65

5.1.2 MEMS加速度传感器工作原理 66

5.1.3 MEMS惯性传感器主要技术指标 67

5.2 陀螺仪和加速度传感器电路需求 69

5.2.1 四轮车需求 69

5.2.2 两轮平衡车需求 69

5.3 陀螺仪传感器电路设计 70

5.3.1 模拟陀螺仪传感器 70

5.3.2 数字陀螺仪传感器 72

5.4 加速度传感器电路设计 76

5.4.1 模拟加速度传感器 77

5.4.2 数字加速度传感器 81

5.5 陀螺仪和加速度传感器数据融合 85

5.6 小结 85

第六章 单片机最小系统设计 86

6.1 单片机最小系统电路设计需求 86

6.2 电源电路 86

6.3 时钟电路 88

6.3.1 单片机时钟选择 88

6.3.2 时钟电路设计 90

6.4 复位电路 94

6.4.1 复位电路可靠性与抗干扰分析 94

6.4.2 专用芯片复位电路 97

6.5 JTAG接口电路 100

6.5.1 JTAG电路简介 100

6.5.2 JTAG电路设计 102

6.6 小结 102

第七章 辅助外设电路设计 103

7.1 交互键盘 103

7.1.1 独立键盘 103

7.1.2 矩阵键盘 104

7.2 液晶显示 106

7.2.1 液晶概述 106

7.2.2 OLED12864液晶 106

7.3 拨码开关 110

7.4 串口通信 111

7.4.1 CH340功能概述 111

7.4.2 CH340引脚说明 112

7.4.3 CH340应用设计 114

7.5 无线通信 118

7.5.1 蓝牙模块 119

7.5.2 2.4 G无线通信模块 120

7.6 SD卡读写 124

7.6.1 SD卡简介 124

7.6.2 电路设计 126

7.7 双车测距 126

7.7.1 超声波测距 127

7.7.2 红外测距 131

7.7.3 超声波和红外结合测距 133

7.8 小结 134

第八章 PCB实体电路设计 135

8.1 电路板外形设计 135

8.1.1 主板外形设计 135

8.1.2 采集板外形设计 135

8.1.3 驱动板外形设计 137

8.2 PCB设计规范 137

8.2.1 元器件库制作规范 138

8.2.2 原理图规范 152

8.2.3 PCB规范 156

8.3 小结 170

参考文献 171

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