CN204440165U - 一种适用于矩形割草范围的智能割草机 - Google Patents

Abstract

一种适用于矩形割草范围的智能割草机，包括微处理器，所述微处理器连接电源模块、方向测量模块、倾角测量模块、距离速度测量模块、按键设置与报警模块、电机驱动模块、超声波避障模块以及液晶显示模块，所述微处理器为MC9S12XS128微处理器，所述倾角测量模块包括三轴加速度传感器电路与陀螺仪工作电路，所述电源模块包括5V稳压电路与3.3V稳压电路。它实现了真正不需要人工参与且割草准确度高的自动定位智能割草机。自动定位割草机通过事先人工设定来确定割草的范围，割草的精确度由电子罗盘，三轴加速度传感器，光电编码器和两轴陀螺仪来保证。

Description

一种适用于矩形割草范围的智能割草机

技术领域

本实用新型涉及一种自动化机械领域，尤其涉及一种适用于矩形割草范围的智能割草机。

背景技术

随着经济的发展，城市绿化进程的加快，人们环保意识的逐渐提高，草坪业也得到了迅猛的发展。每年对园林、运动场地、校园、机场等大型公共绿地进行修剪和维护都需要消耗大量的人力、物力和财力。传统的割草方式都是通过人工加割草机的形式实现，而且由于传统割草机自动化程度低、污染大，会对从业人员身心、健康产生影响。因此，传统的割草机正被智能割草机取代，智能割草机日益成为时代发展的标志。

现有的智能割草机使用前需要用电缆将草坪边界、静止障碍物以及割草机不能进入的区域围起来构造边界电子围栏，形成工作区域，智能割草机器人通过感应电缆中的电信号进行导航。

现有的使用最多的割草方式必然会需要人工的参与，这样就使得割草的效率降低，并浪费了大量的人力资源。传统的割草机使用的汽油或柴油机，即造成了环境污染也浪费了不可再生资源。即使是智能割草机也是需要很多外设来确保割草机的工作准确率，这样就增加了资源的浪费也增加了工作量。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种适用于矩形割草范围的智能割草机，它可以不用电子导航实现自主定位，完全无需人工参与。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种适用于矩形割草范围的智能割草机，包括微处理器，所述微处理器连接电源模块、方向测量模块、倾角测量模块、距离速度测量模块、按键设置与报警模块、电机驱动模块、超声波避障模块以及液晶显示模块，所述微处理器为MC9S12XS128微处理器，所述倾角测量模块包括三轴加速度传感器电路与陀螺仪工作电路，所述电源模块包括5V稳压电路与3.3V稳压电路。

所述三轴加速度传感器电路包括ADXL345芯片，所述ADXL345芯片13引脚通过电阻R4接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片13引脚通过电阻R47接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片13引脚接MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q5的源极接MC9S12XS128微处理器的PE1引脚，所述MOS管Q5的源极通过电阻R48接5V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片14引脚通过电阻R5接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片14引脚通过电阻R45接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片14引脚接MOS管Q4的漏极所述，MOS管Q4的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q4的源极接MC9S12XS128微处理器的PE0引脚，所述MOS管Q4的源极通过电阻R46接5V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片6引脚通过电阻R10接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片7引脚通过电阻R11接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片12引脚通过电阻R9接地，所述ADXL345芯片的2引脚、4引脚与5引脚接地。

所述陀螺仪工作电路包括ENC-03MB，所述ENC-03MB的VCC引脚接3.3V稳压电路的输出电压，所述ENC-03MB的GND引脚接地，所述ENC-03MB的VREF引脚通过电阻R19接TLV2211的IN+引脚，所述ENC-03MB的OUT引脚通过电阻R27接TLV2211的IN-引脚，所述TLV2211的IN-引脚通过电阻R28连接TLV2211的OUT引脚，所述电阻R28并联连接电容C12，所述TLV2211的OUT引脚通过电阻R24连接MC9S12XS128微处理器的AD0引脚，所述3.3V稳压电路输出电压依次通过电阻R18，电阻R17接地；所述电阻R17与电阻R18之间的节点通过电阻R21连接TLV2211的IN+引脚，所述TLV2211的VCC引脚接3.3V稳压电路输出电压，TLV2211的GND引脚接地。

所述方向测量模块包括电子罗盘电路，所述电子罗盘电路包括HMC5883L芯片，所述HMC5883L芯片的13引脚、SI引脚与VDD引脚连接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的SCL引脚通过电阻R18接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的SCL引脚通过MOS管Q1的漏极，所述MOS管Q1的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q1的源极接MC9S12XS128微处理器的PE3引脚，所述5V稳压电路的输出电压通过电阻R19接MOS管Q1的源极，所述HMC5883L芯片的SDA引脚通过电阻R25接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的SDA引脚通过MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q2的源极接MC9S12XS128微处理器的PE4引脚，所述5V稳压电路的输出电压通过电阻R26接MOS管Q2的源极，所述HMC5883L芯片的DRDY引脚通过电阻R51接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的DRDY引脚通过MOS管Q3的漏极，所述MOS管Q3的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q3的源极接MC9S12XS128微处理器的PA2引脚，所述5V稳压电路的输出电压通过电阻R52接MOS管Q3的源极。

所述按键设置与报警模块包括按键电路与警铃电路，所述按键电路结构为，所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R31，开关S1接地；所述电阻R31与开关S1之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB4引脚；所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R32，开关S2接地；所述电阻R32与开关S2之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB5引脚；所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R33，开关S3接地；所述电阻R33与开关S3之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB6引脚；所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R34，开关S4接地；所述电阻R34与开关S4之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB7引脚。15564113593

本实用新型的有益效果为：真正不需要人工参与且割草准确度高的自动定位智能割草机。自动定位割草机通过事先人工设定来确定割草的范围，割草的精确度由电子罗盘，三轴加速度传感器，光电编码器和两轴陀螺仪来保证。

附图说明

图1本实用新型整体结构框图；

图2单片机最小系统图；

图35V稳压电路；

图4液晶显示电路；

图53.3V稳压电路；

图6按键电路；

图7超声波电路；

图8电子罗盘电路；

图9光电编码器电路；

图10光隔及驱动电路；

图11警铃电路；

图12三轴加速度传感器电路；

图13陀螺仪工作电路；

图14避障示意图；

图15重复割草区示意图；

图16单边低洼割草示意图；

图17割草总体流程示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种适用于矩形割草范围的智能割草机，包括微处理器，微处理器连接电源模块、方向测量模块、倾角测量模块、距离速度测量模块、按键设置与报警模块、电机驱动模块、超声波避障模块以及液晶显示模块。

微处理器控制整个装置，电源模块负责给整个装置供电，方向测量模块与倾角测量模块监测割草机的运动方向并测量割草途径中由于路面不平导致的倾斜角，并作出补偿保证割草机沿直线运行，距离速度测量模块负责监测割草机的车速与行驶距离，按键设置与报警模块用于初始化设置与割草机完成任务时的报警提示，电机驱动模块用于驱动电机给整个装置提供动力，超声波避障模块通过超生波对行驶路途中的障碍物进行检测并有效避免。

如图2所示，微处理器为MC9S12XS128微处理器，MC9S12XS系列是一个专注于低功耗、高性能的高效汽车级16位微控制器产品。工作电压为5V，存储器具有128KB FLASH，2KB EEPROM，8KB RAM；16通道模数转换器，可选8位、10位和12位的精度；8位8通道或16位4通道的PWM；2个异步串行通讯SCI和2个同步串行设备接口SPI；CRG时钟和复位发生器：锁相环、看门狗、实时中断，增强型捕捉定时器。XS128单片机是具有低功耗，超快的运算速度、强大的功能、低廉的价格等优势。

电源模块采用两块12V的铅蓄电池串联供电，电源模块包括5V稳压电路与3.3V稳压电路。

MC9S12XS128是飞思卡尔公司生产的16位单片机，功能强大。MC9S12XS128的工作电压仅为5V，存储器具有128KB FLASH，2KBEEPROM，8KB RAM；16通道模数转换器，可选8位、10位和12位的精度；8位8通道或16位4通道的PWM；2个异步串行通讯SCI和2个同步串行设备接口SPI；CRG时钟和复位发生器：锁相环、看门狗、实时中断，增强型捕捉定时器。单片机最小系统主要由晶振电路、复位电路、电源构成。

割草机采用的是直流24V电压驱动，飞思卡尔单片机的供电电压为5V。

如图3所示，5V稳压电路包括LM2941芯片，LM2941芯片的IN引脚通过电容C22接地，电容C22并联连接极性电容C19，极性电容C19的正极接LM2941芯片的IN引脚，LM2941芯片的IN引脚接24V电压源，LM2941芯片的GND引脚与ON/OFF引脚接地，LM2941芯片的ADJ引脚通过电阻R41接地，LM2941芯片的OUT引脚通过电阻R37接ADJ引脚，电阻R37与电阻R41之间的节点连接滑动电阻R44的2引脚与3引脚，LM2941芯片的OUT引脚通过电容C18接地，电容C18并联连接极性电容C20，极性电容C20的正极连接LM2941芯片的OUT引脚，图中的5V表示输出电压为5V。

通过上图的稳压电路将24V电压降为5V电压。其中的电容C19，C22，C20，C18是滤波电容，目的是滤除输入输出的高低频杂波，R44为滑动电阻器，通过调节滑动电阻接入电路电阻的大小来改变输出电压的大小。

如图4所示，液晶显示电路采用12864芯片，12864液晶采用的串行通信，这样控制简单且接线少。R47为滑动变阻器，目的是调节屏幕的亮度。

割草机使用的传感器陀螺仪采用的是3.3V电压供电，如图5所示，需要将5V电压转换为3.3V电压，采用的稳压芯片为LM1117。

如图6所示，按键电路结构为，5V稳压电路输出电压依次通过电阻R31，开关S1接地；电阻R31与开关S1之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB4引脚；5V稳压电路输出电压依次通过电阻R32，开关S2接地；电阻R32与开关S2之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB5引脚；5V稳压电路输出电压依次通过电阻R33，开关S3接地；电阻R33与开关S3之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB6引脚；5V稳压电路输出电压依次通过电阻R34，开关S4接地；电阻R34与开关S4之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB7引脚。

S1按键的作用是开关机，按一下是开机，再按一下是关机。S2是设置键，按一下后处于设置状态，按第二下是设置割草区域的长度，按第三下是设置割草区域的宽度，按第四下设置割草区域的重叠宽度，再按一下就是设置完成，割草机开始工作。S3，S4分别是加减键。

如图7所示，超声波避障模块采用HC-SR04，HC-SR04的SCL连接MC9S12XS128微处理器的PA0引脚，HC-SR04的SDA连接MC9S12XS128微处理器的PA1引脚，采用5V供电，工作电路简单，只需要一根数据线PA1，一根时钟线PA0与XS128连接即可。

采用HC-SR04超声波测距模块，该模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：(1)采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信呈。(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离＝(高电平时间*声速(340M/S))/2。

如图8所示，电子罗盘电路包括HMC5883L芯片，HMC5883L芯片的13引脚、SI引脚与VDD引脚连接3.3V稳压电路的输出电压，HMC5883L芯片的SCL引脚通过电阻R18接3.3V稳压电路的输出电压，HMC5883L芯片的SCL引脚通过MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q1的源极接MC9S12XS128微处理器的PE3引脚，5V稳压电路的输出电压通过电阻R19接MOS管Q1的源极，HMC5883L芯片的SDA引脚通过电阻R25接3.3V稳压电路的输出电压，HMC5883L芯片的SDA引脚通过MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q2的源极接MC9S12XS128微处理器的PE4引脚，5V稳压电路的输出电压通过电阻R26接MOS管Q2的源极，HMC5883L芯片的DRDY引脚通过电阻R51接3.3V稳压电路的输出电压，HMC5883L芯片的DRDY引脚通过MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q3的源极接MC9S12XS128微处理器的PA2引脚，5V稳压电路的输出电压通过电阻R52接MOS管Q3的源极。

霍尼韦尔HMC5883L是一种表面贴装的高集成模块，并带有数字接口的弱磁传感器芯片，应用于低成本罗盘和磁场检测领域。HMC5883L包括最先进的高分辨率HMC118X系列磁阻传感器，并附带霍尼韦尔专利的集成电路包括放大器、自动消磁驱动器、偏差校准、能使罗盘精度控制在1°～2°的12位模数转换器.简易的I2C系列总线接口。HMC5883L是采用无铅表面封装技术，带有16引脚，尺寸为3.0X3.0X0.9mm。HMC5883L的所应用领域有手机、笔记本电脑、消费类电子、汽车导航系统和个人导航系统。

电子罗盘电路的工作电压为3.3V，只需要将时钟线SCL，数据线SDA以及控制线DRDY连接至单片机的PE3，PE4端口即可，上示电路的左半部分是电平转换电路，由于电子罗盘和单片机要进行通信，然而各自的供电电压不同，无法直接通信。该电路的目的是将3.3V电压转换为5V或将5V电压转换为3.3V。

如图9所示，光电编码器采用E6A2-CW3C芯片，光电编码器的供电电压为5V，只需将A相输出PH_A及B相输出PH_B接到微处理器的T7和T6端口即可。A相超前B相90度则车是前行，反之车是倒行。测量前行距离时只需计其中一相的脉冲即可。

如图10所示，光隔及驱动电路为电机驱动电路，采用6N137光耦与BTS7960芯片，6N137是一款用于单通道的高速光耦合器，作用有两个：一是形成控制电路和驱动电路的隔离，二是电平转换，非常适合于XS128高频单片机。信号从脚CA和脚AN输入，发光二极管发光，经片内光通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后导通，经电流-电压转换后送到与门的一个输入端，与门的另一个输入为使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。智能功率芯片BTS7960是应用于电机驱动的大电流半桥高集成芯片，它带有一个P沟道的高边MOSFET、一个N沟道的低边MOSFET和一个驱动Ic，电流最高43A，其内阻很小，所以散热不是很厉害，非常适合于割草机长时间的工作。

如图11所示，警铃电路只需将PE7接到单片机的PE7脚即可，作用是在割草完成后发出响声以示工作完成。

倾角测量模块包括三轴加速度传感器电路与陀螺仪工作电路。

如图12所示，三轴加速度传感器电路包括ADXL345芯片，ADXL345芯片13引脚通过电阻R4接3.3V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片13引脚通过电阻R47接3.3V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片13引脚接MOS管Q5的漏极，MOS管Q5的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q5的源极接MC9S12XS128微处理器的PE1引脚，MOS管Q5的源极通过电阻R48接5V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片14引脚通过电阻R5接3.3V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片14引脚通过电阻R45接3.3V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片14引脚接MOS管Q4的漏极，MOS管Q4的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q4的源极接MC9S12XS128微处理器的PE0引脚，MOS管Q4的源极通过电阻R46接5V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片6引脚通过电阻R10接3.3V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片7引脚通过电阻R11接3.3V稳压电路的输出电压，ADXL345芯片12引脚通过电阻R9接地，ADXL345芯片的2引脚、4引脚与5引脚接地。

ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范围达±16g.数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。VS端是电源端，直接接3.3V.CS片选段直接接电源，目的是使整个加速度传感器一直处于工作状态。R4，R5是上拉电阻，R9是0欧电阻，目的是隔绝数字地与模拟地。SDA,SDL分别接到单片机的PE1，PE0端。通信方式采用的是IIC通信。左半部分电路的目的是将3.3V电压转换为5V或将5V电压转换为3.3V。

如图13所示，陀螺仪工作电路包括ENC-03MB，ENC-03MB的VCC引脚接3.3V稳压电路的输出电压，ENC-03MB的GND引脚接地，ENC-03MB的VREF引脚通过电阻R19接TLV2211的IN+引脚，ENC-03MB的OUT引脚通过电阻R27接TLV2211的IN-引脚，TLV2211的IN-引脚通过电阻R28连接TLV2211的OUT引脚，电阻R28并联连接电容C12，TLV2211的OUT引脚通过电阻R24连接MC9S12XS128微处理器的AD0引脚，3.3V稳压电路输出电压依次通过电阻R18，电阻R17接地；电阻R17与电阻R18之间的节点通过电阻R21连接TLV2211的IN+引脚，TLV2211的VCC引脚接3.3V稳压电路输出电压，TLV2211的GND引脚接地。

倾角测量模块由三轴加速度传感器(ADXL345)加两轴陀螺仪(ENC-03)组成。ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范围达±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能够测量不到1°的倾斜角度变化。ENC陀螺仪是一种应用科氏力原理的角速度传感器，陀螺输出一个和角速度成正比的模拟电压信号。该陀螺仪具有特别小的体积和重量、快的响应及低的驱动电压和功耗的特点。

如图14所示，超声波传感器均匀的分布在割草机的前面以及左右两侧，在割草的行进途中，若前方遇到障碍，割草机会通过超声波传感器获取与障碍物的距离，从而像图中箭头标示的方向绕过障碍。

如图15所示，为了防止漏割，采用重叠割草设计，阴影区域是第一圈割草区域和第二圈割草区域的重叠区，设置重叠区的目的是抵消割草机割草时的偏差，已达到割草机工作完成后，整个草场没有漏割的区域。重叠区的宽度可通过割草机初始设置时设置。

如图16所示，当割草机有平面割草到单侧轮陷入低洼地时，由于倾斜角度的变化必定会导致行进的路线发生偏移，为了弥补这个问题，割草机通过传感器感知倾角的变化及大小，并计算出倾斜侧车速的补偿值，以使前进方向为直线。

如图17所示，该图显示的是割草机的割草流程，割草前将割草机放在图示位置，设置好后割草机开始工作，按照图示的箭头转圈割草，割草结束后停在原地并发出报警音，以示工作完成。

以使用者想对一个50*50m的范围进行割草为例，使用者在割草机工作前来设置工作区域为50*50，重复割草宽度为0.2m(本次割草会再次覆盖上次割草的20％面积以防止漏割)。将割草机放置在起点摆正方向启动割草机工作。工作过程中的前进方向由电子罗盘提供，前进过程中的斜坡或低洼由加速度传感器和陀螺仪提供，割草机根据反馈的角度来对车的前进方向修正。前进的距离由光电编码器反馈的脉冲数来确定，割草完成后割草机停在原地并发出警报声以示割完。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种适用于矩形割草范围的智能割草机，其特征是，包括微处理器，所述微处理器连接电源模块、方向测量模块、倾角测量模块、距离速度测量模块、按键设置与报警模块、电机驱动模块、超声波避障模块以及液晶显示模块，所述微处理器为MC9S12XS128微处理器，所述倾角测量模块包括三轴加速度传感器电路与陀螺仪工作电路，所述电源模块包括5V稳压电路与3.3V稳压电路。

2.根据权利要求1所述的一种适用于矩形割草范围的智能割草机，其特征是，所述三轴加速度传感器电路包括ADXL345芯片，所述ADXL345芯片13引脚通过电阻R4接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片13引脚通过电阻R47接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片13引脚接MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q5的源极接MC9S12XS128微处理器的PE1引脚，所述MOS管Q5的源极通过电阻R48接5V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片14引脚通过电阻R5接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片14引脚通过电阻R45接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片14引脚接MOS管Q4的漏极所述，MOS管Q4的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，MOS管Q4的源极接MC9S12XS128微处理器的PE0引脚，所述MOS管Q4的源极通过电阻R46接5V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片6引脚通过电阻R10接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片7引脚通过电阻R11接3.3V稳压电路的输出电压，所述ADXL345芯片12引脚通过电阻R9接地，所述ADXL345芯片的2引脚、4引脚与5引脚接地。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于矩形割草范围的智能割草机，其特征是，所述陀螺仪工作电路包括ENC-03MB，所述ENC-03MB的VCC引脚接3.3V稳压电路的输出电压，所述ENC-03MB的GND引脚接地，所述ENC-03MB的VREF引脚通过电阻R19接TLV2211的IN+引脚，所述ENC-03MB的OUT引脚通过电阻R27接TLV2211的IN-引脚，所述TLV2211的IN-引脚通过电阻R28连接TLV2211的OUT引脚，所述电阻R28并联连接电容C12，所述TLV2211的OUT引脚通过电阻R24连接MC9S12XS128微处理器的AD0引脚，所述3.3V稳压电路输出电压依次通过电阻R18，电阻R17接地；所述电阻R17与电阻R18之间的节点通过电阻R21连接TLV2211的IN+引脚，所述TLV2211的VCC引脚接3.3V稳压电路输出电压，TLV2211的GND引脚接地。

4.根据权利要求3所述的一种适用于矩形割草范围的智能割草机，其特征是，所述方向测量模块包括电子罗盘电路，所述电子罗盘电路包括HMC5883L芯片，所述HMC5883L芯片的13引脚、SI引脚与VDD引脚连接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的SCL引脚通过电阻R18接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的SCL引脚通过MOS管Q1的漏极，所述MOS管Q1的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q1的源极接MC9S12XS128微处理器的PE3引脚，所述5V稳压电路的输出电压通过电阻R19接MOS管Q1的源极，所述HMC5883L芯片的SDA引脚通过电阻R25接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的SDA引脚通过MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q2的源极接MC9S12XS128微处理器的PE4引脚，所述5V稳压电路的输出电压通过电阻R26接MOS管Q2的源极，所述HMC5883L芯片的DRDY引脚通过电阻R51接3.3V稳压电路的输出电压，所述HMC5883L芯片的DRDY引脚通过MOS管Q3的漏极，所述MOS管Q3的栅极接3.3V稳压电路的输出电压，所述MOS管Q3的源极接MC9S12XS128微处理器的PA2引脚，所述5V稳压电路的输出电压通过电阻R52接MOS管Q3的源极。

5.根据权利要求4所述的一种适用于矩形割草范围的智能割草机，其特征是，所述按键设置与报警模块包括按键电路与警铃电路，所述按键电路结构为，所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R31，开关S1接地；所述电阻R31与开关S1之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB4引脚；所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R32，开关S2接地；所述电阻R32与开关S2之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB5引脚；所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R33，开关S3接地；所述电阻R33与开关S3之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB6引脚；所述5V稳压电路输出电压依次通过电阻R34，开关S4接地；所述电阻R34与开关S4之间的节点接MC9S12XS128微处理器的PB7引脚。