光電組技術(shù)設(shè)計(jì)報告-wenkub
2023-07-10 19:07:56 本頁面
【正文】 于 CCD 模塊所采用的鏡頭光圈大小和程序所控制的曝光時間。 3 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有搭建好了穩(wěn)定可靠的硬件環(huán)境，才能為后續(xù)的軟件提供幫助，同時硬件設(shè)計(jì)也能為軟件算法提供一種補(bǔ)償作用，所以說好的硬件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 第一章節(jié)是引言，主要介紹研究背景、系統(tǒng)方案和論文安排等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)驅(qū)動和電機(jī)?？刂撇糠种黧w是單片機(jī) XS128。相對于傳統(tǒng)的四輪行走的車模競賽模式，車模直立行走在硬件設(shè)計(jì)、控制開發(fā)以及調(diào)試等方面提出了更高的要求 本技術(shù)報告主要將闡述我們隊(duì)整個智能車的 設(shè)計(jì)理念和思想，本著交流與共享的原則，我們毫無保留的提供了所有的核心思想及算法理論，希望與大家共同成長交流，因?yàn)槲覀兿嘈潘枷胫挥性诮涣髦挟a(chǎn)能碰撞出火花，技術(shù)只有在分享中才能成長進(jìn)步，希望本文能為下一屆同學(xué)提供一定幫助。 特別需要說明的是，智能汽車競賽組委會將電磁組比賽規(guī)定為車模直立行走，車模直立行走比賽是要求仿照兩輪自平衡電動車的行進(jìn)模式，讓車模以兩個后輪驅(qū)動進(jìn)行直立行走。硬件部分采用自主設(shè)計(jì)的主板電路、傳感器電路以及驅(qū)動電路。 I 第八屆“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生 智能汽車競賽 技 術(shù) 報 告 學(xué) 校： 中 南民族大學(xué) 隊(duì)伍名稱： 混沌騎士 參賽隊(duì)員： 姚德翔 甘仕舉 徐睿 帶隊(duì)教師： 尹建新 陳錕 吳 嶺清 第 八 屆全國大學(xué)生智能汽車邀請賽技術(shù)報告 II 關(guān)于技術(shù)報告和研究論文使用授權(quán)的說明 本人完全了解第七屆“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生智能汽車邀請賽關(guān)保留、使用技術(shù)報告和研究論文的規(guī)定，即：參賽作品著作權(quán)歸參賽者本人，比賽組委會和飛思卡爾半導(dǎo)體公司可以在相關(guān)主頁上收錄并公開參賽作品的設(shè)計(jì)方案、 技術(shù)報告以及參賽模型車的視頻、圖像資料，并將相關(guān)內(nèi)容編纂收錄在組委會出版論文集中。傳感器電路采用 LM358 運(yùn)放實(shí)現(xiàn)微弱信號放大，采用速度傳感器 MMA7260 和加速度傳感器陀螺儀（ ENC03）實(shí)現(xiàn)對車模狀態(tài)的檢測，驅(qū)動電路 采用集成驅(qū)動芯片 BTS7960B 來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的有效驅(qū)動。近年來，兩輪自平衡電動車以其行走靈活、便利、節(jié)能等特點(diǎn)得到了很大的發(fā)展。 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 光電平衡 組比賽要求車模在直立的狀態(tài)下以兩個輪子著地沿著賽道進(jìn)行比賽，這勢必增加了控制難度，算法也相對復(fù)雜，我們將控制分為三個基本方面：直立控制，速度控制和方向控制，分別進(jìn)行算法控制，最終將三方面融合實(shí)現(xiàn)目標(biāo)控制。 負(fù)責(zé)感知外部世界的環(huán)境信息和車模自身的狀態(tài)信息，為小車完成賽道的檢測與跟蹤以及實(shí)現(xiàn)小車的直立、速度和方向控制提供所需的信息。 負(fù)責(zé)向各部分提供 合適的電源，包括電池和穩(wěn)壓模塊。 第二章節(jié)是系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，分別介紹了硬件的幾個基本部分： TSL1401 傳感電路，加速度計(jì)和陀螺儀，編碼器和控制器。 、 藍(lán)宙 TSL1401 線性 CCD 環(huán)境光影響問題 試驗(yàn)表明 TSL1401 線性 CCD 的輸出信號和環(huán)境光線密切相關(guān)，在自然光條件比晚上 燈光下 AO 引腳輸出電壓值高出很多，正對著光線比背著光線輸出電壓高，白熾燈光下比日光燈下輸出電壓高。智能車為適應(yīng)各種運(yùn)行環(huán)境，必須實(shí)時感知環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境閉環(huán)調(diào)節(jié)曝光量，使得在不同環(huán)境中曝光量都處于一個合理的范圍，這樣才能保證在不同環(huán)境中 CCD 輸出電壓在合理范圍，以利于算法提取黑線 信息。但是曝光時間不能無限增大的，因?yàn)樵龃笃毓鈺r間勢必降低采樣率（每秒采樣次數(shù)）采樣率低控制周期就長，智能車反應(yīng)就慢。要增 大輸出電壓，簡單有效的方法就是放大輸出信號，我們可以采用運(yùn)放來放大 AO 輸出信號。 由于增加了運(yùn)放，白天環(huán)境下的采樣率可以調(diào)節(jié)到更高，甚至可以達(dá)到 100Hz。但是這是最理想的情況，實(shí)際比賽環(huán)境遠(yuǎn)沒有假設(shè)的這么理想，實(shí)際比賽場館會有窗戶，賽道頂上也可能有燈，因此賽車的前進(jìn)方向正對窗戶和背對窗戶不能采用同一曝光參數(shù)，電燈下和里燈較遠(yuǎn)處也不能采用相同曝光參數(shù)?？刂破鞯墓ぷ髟硎菍⒃O(shè)定的曝光量減去實(shí)際曝光量，差值即為曝光量的偏差 e，曝光量調(diào)節(jié)器用 Kp 乘以 e 再加上上次 的曝光時間作為新的曝光時間進(jìn)行曝光，曝光時間調(diào)整后直接影響實(shí)際反饋的曝光量。 采用該策略后線性 CCD 采集到電壓值在正常的智能車運(yùn)行環(huán)境中都能保持在合理范 圍內(nèi)。由于加速度使得機(jī)械懸臂與兩個電極之間的距離發(fā)生變化，從而改變了兩個電容的參數(shù)。 圖 26 MMA7260 三軸加速度傳感器 只需要測量其中一個方向上的加速度值，就可以計(jì)算出車模傾角，比如使用 Z 軸方向上
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1