消防機器人采用兩個雙面板相連的設計

　　根據消防機器人的滅火要求，應具有的基本功能包括以下幾個方面：行駛電機的控制、消防噴槍位置的控制、現場信息的采集、數據處理與通信等等。消防機器人往往需要在高溫、強熱輻射、濃煙、地形復雜、障礙物多、化學腐蝕、易燃易爆等惡劣環境中進行火場偵察、化學危險品探測、滅火、冷卻、洗消、破拆、救人、啟閉閥門、搬移物品、堵漏等作業。因此作為某種特定功能的消防機器人應該具備以下某項或幾項行走和自衛功能:爬坡、登梯及障礙物跨越功能,耐溫和抗熱輻射功能,防雨淋功能,防爆、隔爆功能,防化學腐蝕功能,防電磁干擾功能,遙控功能等。

　　在控制主板的設計過程中，考慮到系統的可重用性和靈活性，采用兩個雙面板相連的設計，即上層是ARM系統板，下層是系統附加功能擴展板，這樣的設計也降低了PCB設計的復雜性。PCB設計中大量采用貼片元器件，提高了系統的穩定性。

　　消防機器人控制主板主要分為上層系統板，包括微處理器、指示燈、按鍵等;下層板主要包括A/D采樣模塊、電機驅動模塊、穩壓電源模塊等。

　　消防機器人上層系統板設計時考慮今后能獨立使用在其它平臺上，所以電路中包含了電源電路、復位電路，JTAG調試電路等，并且搭載了三個LED、四個KEY、一個BEEP作為系統的輸入輸出裝置。

　　電源電路采用簡單的三端穩壓IC，加入鉭電容和瓷片電容進行濾波，并在MCU的電源輸入口再次用鉭電容和104瓷片電容進行濾波，防止MCU因為電源波動意外復位，保證系統穩定可靠運行。

　　復位電路采用集成的復位芯片CAT1025，該芯片支持高、低電平復位以及上電和手動兩種復位方式，并且內部集成了EEPROM，通過IIC總線與MCU進行通信，能夠存儲一些系統常用配制信息。

　　一般情況下，MCU的吸收電流比驅動電流要大，因此LED的連接采用共陽的方式，即將LED陽接到3.3V電源上，將負連到I/O口上，如此可以減輕MCU的驅動負擔。

　　另外，在系統板上也留出了豐富的擴展接口如串口、IIC、USB口，USB工作指示燈接口在不使用時亦可當作普通I/O口來使用。

　　為了系統板在獨立使用時容易放置并且防止短路，將接插件母座焊接在系統板反面，與安裝在下層板正面的公座對接。

　　消防機器人下層板留出了許多功能接口，以便將來能即插即用。下層板的外圍放置的是接插件和大的分立器件，中間區域即系統板下面是不用插拔且體積較小的四個穩壓電源電路及聲音檢測電路，既節省了空間又不會與上層板接觸。

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