[实用新型]一种教育机器人驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种教育机器人驱动电路，包括带主控芯片U7的主控电路以及分别与主控电路连接的锂电池升压电路、USB输入及充电电路、带串口通信芯片U6的串口通信电路、按键电路、ICSP及RJ25接口、电机驱动电路、蓝牙模块接口、蜂鸣器电路、红外收发电路、光敏电路、拓展排针接口、RGB灯电路。本实用新型利用主控芯片IO口，同时将固定功能模块未利用到的部分扩展出来作为外设接口。使用RJ25接口，可拓展性强，支持外设模块连接。教育机器人面对的群体是小学生，该接口方式更容易上手，同时也保证了安全。设置排针接口，方便开发人员的编程开发和硬件开发、调试。预留了蓝牙等模块接口，可根据需要选取不同模块使用。

技术领域

本实用新型涉及教育机器人的技术领域，尤其涉及到一种教育机器人驱动电路。

背景技术

教育机器人是开发用于激发中小学生对编程的学习兴趣、培养学生动手能力的产品。由于教育机器人需要编程调试，并实现一定的实际功能，因此驱动电路必不可少，驱动电路的设计直接关系到教育机器人能否完整实现功能，同时关乎到整个机器人架构的完善性。

现在很多已经商业化的教育机器人大多存在硬件结构封闭，功能单一等缺点，国外虽有功能较为丰富的硬件结构可供参考，但是不符合开发需求，且无法满足中国特色的自动化相关学科教学要求。另外，目前大部分教育机器人产品功能单一，无法通过重组或者接口拓展实现不同功能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种教育机器人驱动电路，能解决现有教育机器人功能较为单一、可供学习的传感器等外设有限、不能扩展的问题，同时增加了安全性，相对其他教育机器人产品来说，安全的结构更适合小学生学习、使用。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：

一种教育机器人驱动电路，包括带主控芯片U7的主控电路以及分别与主控电路连接的锂电池升压电路、USB输入及充电电路、带串口通信芯片U6的串口通信电路、按键电路、ICSP及RJ25接口、电机驱动电路、蓝牙模块接口、蜂鸣器电路、红外收发电路、光敏电路、拓展排针接口、RGB灯电路；各电路安装在电路板上，并通过电路板布线连接；

所述锂电池升压电路由电源切换与防反接保护电路以及升压电路组成；

其中，所述电源切换与防反接保护电路包括电池接口P1、电源线插座JP1、PMOS管Q1、Q2、二极管D1、D3、D4、电阻R6、开关S1、自恢复保险丝F1；

所述电池接口P1的1脚、2脚分别与锂电池的正、负极连接；PMOS管Q1的D极与电池接口P1的1脚连接，G极和电池接口P1的2脚接地；PMOS管Q1的S极与PMOS管Q2的D极连接；所述PMOS管Q2的G极与电源线插座JP1连接，S极和二极管D3的一端与开关S1的一端连接；二极管D3的另一端与电阻R6的一端连接；电阻R6的另一端接地；所述开关S1的另一端分别与二极管D4和自恢复保险丝F1连接；自恢复保险丝F1接于开关S1和二极管D1之间；

所述升压电路包括电容C1、C2、C3、C4、电阻R2、R3、R7、二极管D2、D5、LED灯PWR1、电感L1、电源升压芯片U1；

所述电源升压芯片U1的4脚和5脚与电源切换与防反接保护电路的二极管D1连接，2脚接地，1脚接二极管D2的一端；所述二极管D2的另外一端与电阻R2连接；电阻R2与R3串联；所述电容C3、C4、二极管D5与电阻R2和R3并联；电源升压芯片U1的3脚与电阻R2与R3之间连接；所述电阻R7的一端与二极管D5连接，另一端与LED灯PWR1连接；

所述电容C1的一端和C2的一端均在电源升压芯片U1与二极管D1之间的线路上，另一端接地。

进一步地，所述USB输入及充电电路包括USBType-B母座插口USB1、ESD静电抑制器R14、R15、EMI滤波电容C7、电池充电电路；