DIY一个友好型自主机器人

描述
ISLA 自主机器人

ISLA 项目是一个 DIY 友好型自主机器人，主要使用通孔组件，使得这种设计对于任何有钱、Raspberry Pi Pico 和烙铁的人来说都非常容易实现。我决定做这个是因为我想创造一些即使对于无法使用特定设备（如回流炉、示波器或 3D 打印机）的人来说也很容易制作的东西。该设计由 4 节 AAA 电池供电，用于为各种传感器和微控制器供电。微控制器控制设备上的电池传感器、电机、接近传感器和线路传感器。这是设备的简要说明，我将提供2022年设备的详细技术文档。强烈建议在下载gerber文件之前查看原理图。

微控制器
该设备围绕 Raspberry Pi Foundation 的 Arm 处理器 RP2040 微控制器构建。Raspberry Pi Pico 是一个非常快速和高效的 MCU，这个应用程序几乎没有触及其功能的表面。

指标

电源指示灯

传感器 LED

蜂鸣器

OLED显示屏

传感器

4x 红外接近传感器

4x 红外线传感器

电池传感器

2x 电机编码器

能源管理
该器件使用 5V 升降压模块来调节其工作电压，它需要 4V 的最小输入电压才能以最佳方式工作。降压升压的输出电压随后用于为电机和 3.3V LDO 供电。
由于 Raspberry Pi Pico 无法处理 5V 逻辑，因此需要 3.3V LDO。LDO 的输出由直接连接到 Pico 的所有其他组件使用。

为了准确监控电池电量，电池监控器直接连接到未稳压的电压源。

ISLA 机器人使用一个简单的闭锁电路，通过按下按钮来关闭和打开电源。该电路具有以下特点

快速启动

3秒断电延时

1秒硬重置

为了减少传感器在空闲时消耗的功率，使用嵌入在板上的 BJT 负载开关来打开和关闭传感器。

充分利用 Raspberry Pi Pico
为了充分利用 Pico 的所有引脚，负载开关和蜂鸣器使用 MCP23008 GPIO 扩展器进行控制，该扩展器提供 8 个 GPIO 引脚，用于按钮输入等低优先级操作。这释放了用于 SPI、I2C 或 PWM 的 pico，但它的 1 个 GPIO 引脚可用于高优先级功能。

编程