一種基于74HC245D的管道機器人的控制系統

趙瑋 代軍 郭雷

摘要：本文設計了一種管道機器人的控制系統。該系統以STM32F103C8T6單片機為主控制器，采用NRF24L01芯片通信，然后通過74HC245D芯片增加單片機的驅動能力，驅動直流電機來控制管道機器人的行動。該系統成本低，性能穩定，適用于小型的管道機器人控制系統。

關鍵詞：管道機器人；控制系統；74HC245D；直流電機

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0001-03

在城市建設和發展的過程中，管道是一種重要的基礎設施，為人們的生活提供便利。但是由于管道本身特殊的條件，當管道的內部出現例如灰塵堆積、管道內壁損壞、管道內存在異物等情況時，維修人員無法進行管道內的人工作業，這時候管道的日常保養和維修就成為了相關部門的一大難題[1]。而管道機器人的出現能夠在很大程度上解決此類問題，因為管道機器人可以攜帶各種清理、維修設備進入管道內進行作業，對管道內部的情況進行檢測、清理以及維修[2]。

本文設計了一種履帶式管道機器人的控制系統，它由直流電機進行控制。工作人員可以通過控制機器人控制器來控制繼電器的通斷進而控制直流電機的啟停，達到控制管道機器人的目的。

1 系統總體框架

履帶式管道機器人在管道中行走時，需要用電機控制其行走機構，因此就需要有電機的驅動部分來驅動電機。但是由于單片機的I/O驅動能力有限，因此需要在單片機和電機之間增加驅動模塊。整個系統工作時，由機器人控制器發出控制命令傳送到無線通信模塊，然后由單片機產生驅動信號，經過驅動電路將電流提升到能夠驅動電機的電流，然后驅動電機工作來帶動履帶式管道機器人在管道中行走。……