【正文】 論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。從這 里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際工作中去。 其次，我要感謝大學(xué) 四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對我的嚴(yán)格要求，感謝他們對我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗(yàn)。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索 與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi) 容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。 測試表明，本智能車行駛在復(fù)雜多變的賽道上，具有較好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。同時感謝各個隊(duì)伍之間在技術(shù)上進(jìn)行的交流和在技術(shù)上的對我們提供的幫助，雖然是不同組別，但對我們的小車的提高起到不小的作用。除此之外，機(jī)械結(jié)構(gòu)的布局也從側(cè)面決定了小車提升的空間 湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 31 [1]競賽組秘書處 .路徑檢測設(shè)計參考方案 [J].應(yīng)用研究 , 2020, 17(1) :84～ 86. [2]孫同景 ,陳桂友 Frescale 9S12 十六位單片機(jī)原理及嵌入式開發(fā)技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020: 100～ 120. [3]卓晴 等 .學(xué)做智能車 挑戰(zhàn)飛思卡爾杯 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020: 10～ 100. [4]廖結(jié)安 .LABVIEW虛擬儀器從入門到測控應(yīng)用 130例 [M].北京： 電子工業(yè)出版社 , 2020: 20～ 60. [5]華成英 ,童詩白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） [M].北京 :高等教育出版社 , 2020: 30～50. [6]競賽組秘書處技術(shù)組 .20KHz 電源參 考設(shè)計方案 [J].應(yīng)用研究 ,2020, 17(1) :30～ 70. [7]李蒙等 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北京 :中國輕工業(yè)出版社 ,2020: 20～ 100. [8]張肅文 .高頻電子線路（第四版 ） [M].北京 :高等教育出版社 ,2020: 5～ 30. [9]張吳腸 ,馬旭 ,卓晴 .基于電磁場檢測的尋線智能車設(shè)計 [J].電子產(chǎn)品世界，2020,11:48～ 50. [10]李仕伯 ,馬旭 ,卓晴 .基于磁場檢測的尋線小車傳感器布局研究 [J].電子產(chǎn)品世界，2020,12:41～ 44. [11]宋文緒 ,楊帆 .傳感器與檢測技術(shù) 第 1版 [M].北京 :高等教育出版社 ,2020: 20～ 60. [12]賈伯年 ,俞樸 .傳感器技術(shù) 第 2版 [M].南京 :東南大學(xué)出版社 ,2020: 100～ 300. [13],. Research on the digital control of arc welding power source [J].Applied research,2020(04): 30～ 66. [14]Podder M. Groundedsource TEM modeling of some deepseated 3D resistivity structures[J]. 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[16]Farwing H,Meier Zu。由于沒有太多的時間與分析，我們采用的是最簡單的擺放方式，但也是很有效的方式，因?yàn)樾盘栕兓趨^(qū)間內(nèi)單調(diào)，而雙排傳 感器的擺放能夠得到一定的前瞻距離（電磁組的車長度不限）。但對采集回來的信息如何進(jìn)行有效處理是個難題。 不足與改進(jìn) ： 從小車總體性能各因素考慮，小車系統(tǒng)分為采集、處理、控制三部分。 空載時電壓波形如圖 所示 ： 圖 空載時電壓波形 labview 測試 下圖是 車模在運(yùn)行過程中左右傳感器測得的電壓值此時調(diào)節(jié)滑動變阻器可以使 左右傳感器測得的電壓基本相等 (兩條線基本重合 )如圖 所示： 湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 29 圖 左右傳感器電壓值 制作成果 ： 經(jīng)過大半年的“飛思卡爾”智能車的制作和研究過程中，從賽道的電源制作、信號檢測模塊再到小車的主板的制作；從小車可以勉強(qiáng)直立，分析其可行性來讓小車得到提速。如果道路線圈阻抗較大，超過了 100 歐姆，使用 +12V 的直流電源。 注意事項(xiàng)： 功率管散熱： 湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 28 在外部負(fù)載比較小的時候，電路中功率輸出晶體管、恒流控制晶體管上的功耗比較大。 調(diào)試完畢后，使得電源在負(fù)載 10 歐姆之下連續(xù)工作 1 個小時，電源輸出的電流、頻率都不會漂移出要求的范圍 輸出頻率調(diào)試 可使用的示波器或者具有頻率測量的萬用表測量輸出電壓的頻率。可以直接使用示波器測量阻性負(fù)載的外加電壓的峰峰值，再除以電阻的阻值，便可以得到輸出電流的數(shù)值。而且在傳感器位置改變時波形可以較快的跟隨改變。在導(dǎo)線中通有 20Hz 左右， 100mA 左右方波電流，在距離導(dǎo)線 50mm 的上方放置垂直于導(dǎo)線的 10mH 電感，使用示波器測量輸出電壓波形 。 temp_P=ARG_DIR_P[temp0]。 //電磁傳感器差 值 Add_E_S_Drection = (int)AD_E_S_Drection_Left + (int)AD_E_S_Drection_Right。 float Add_E_S_Drection=0。根據(jù)前面控制原理介紹，該函數(shù)調(diào)用周期為周期為 10ms 同樣為了減少對直立控制的影響，方向控制量的變化也被均分配在 2個直立控制周期內(nèi)。因此壓差大時建議分檔調(diào)壓。輸入 12V 的話，輸出最高就是 10V 左右。通過配置電容總可以使輸出電流接近理想，但是實(shí)際是不可能完全相同的，因?yàn)槿菘垢锌蛊ヅ洳豢赡芡耆嗤窒闺娐烦呻娮栊浴? 恒流控制 利用 NPN 晶體管的恒流輸出電流。 震蕩電路輸出波形如圖 所示 ： 圖 555產(chǎn)生的 20khz 方波信號 功率輸出電路 由 L298 構(gòu)成的功率輸出電路 該電路 IN1， IN2 引腳接 555 直接輸出以及 555經(jīng)過反向器的輸出， 2,3 腳接賽道電源。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號，利用電源通過 R R2向 C 充電，以 及 C 通過 R2向放電端 CD 放電，使電路產(chǎn)生振蕩?？梢允褂闷?通的 555 時基電路產(chǎn)生振蕩信號，也可以使用簡易的單片機(jī)產(chǎn)生振蕩信號。如下圖 所示： 湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 16 振 蕩 電 路 功 率 輸 出恒 流 控 制電 源調(diào) 節(jié)頻 率電 流控 制+ 5 V+ 1 2 V+ 5 VI b ≈ 1 0 0 m A5 0 u sM A X 1 2 V輸 出+ 1 2 V 圖 電源組成框圖 如上各分部功能可以采用不同的電路實(shí)現(xiàn)。由于導(dǎo)線的電感量與鋪設(shè)的形狀有關(guān)系，上 述計算所得到的電感量不是準(zhǔn)確數(shù)值。其中 L,d 的單位均為 cm。 我們按照普通的練習(xí)賽道總長度 50，使用直徑為 漆包線。也就是最大可 以實(shí)現(xiàn) 50 倍的放大。15V) 低功耗電流，適合于電池供電輸出電壓擺幅大 (0 至 ) 使用軌到軌運(yùn)放 lmv358，反向放大電路，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器可以實(shí)現(xiàn) 0~50 倍的放大 。這樣無論導(dǎo)線中的電流波形是否為正弦波，由于本身增加了諧振電容，所以除了基波信號之外的高次諧波均被濾波除掉，只有基波 20kHz 信號能夠發(fā)生諧振，輸出總是 20KHz 正弦波。 如圖 所示為智能車 NRF24L01 模塊 ： 圖 NRF24L01 無線通信模塊 MC9S12XS128 將智能車運(yùn)行數(shù)據(jù)通過 SPI 接口傳輸給 NRF24L01 無線發(fā)送模塊，NRF24L01 無線接收模塊接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)通過 SPI 接口傳輸給以 8 為單片機(jī)為主控制器數(shù)據(jù)接收端， 8位單片機(jī)將數(shù)據(jù)通過串口將數(shù)據(jù)傳輸給 PC 機(jī) ，整個過程如圖 湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 9 所示： P C 機(jī)R S 2 3 2M C 9 S 1 2 X S 1 2 8N L F 2 4 0 1無 線 發(fā) 射模 塊N L F 2 4 0 1無 線 發(fā) 射模 塊S T C8 9 c 5 2S P IS P I無 線 鏈 路測 速 傳 感 器 圖 無線通信模塊框圖 labview 上位機(jī)軟件 labview ]4[ 軟件可以實(shí)時的顯 示左右傳感器的峰值，通過無線傳輸給 labview 顯示，可以方便的了解小車在運(yùn)行過程中左右傳感器的變化情況。 目前較為常用的串口有 9針串口（ DB9）和 25針串口（ DB25），通信距離較近時 (12m)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn) RS232 端口 (RS422,RS485 較遠(yuǎn) )，若距離較遠(yuǎn)，需附加調(diào)制解調(diào)（ MODEM）。 Codewarrior 的功能非常強(qiáng) 大，可用于絕大部分單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際需求，對各個模塊進(jìn)行了初始化配置，通過對相應(yīng)數(shù)據(jù)寄存器或狀態(tài)寄存器的讀寫，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。從電流設(shè)定穩(wěn)定性和恒流特性來看，使用功率雙極性晶體管更好。上述電路諧振頻率為：LCf ?2 10 ?。由畢奧 薩伐爾定律知：通有穩(wěn)恒電流 I 長度為 L 的直導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁場，距離導(dǎo)線距離為 r處 P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ]1[ 如圖 ： 圖 直線電流的磁場 )104(s in4 170021 ?????? T mAdrIB ???????? 湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 4 由此得： )c o s( c o s4210 ???? ?? rIB。如圖 所示 ： 圖 電流周圍的電磁場示意圖 導(dǎo)線周圍的電場和磁場，按照一定規(guī)律分布。這兩項(xiàng)比賽參加的學(xué)校和人數(shù)都是一年比一年多，大大的促進(jìn)了智能車的理念的普及，也加強(qiáng)大學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神培養(yǎng)。這一新興學(xué)科吸引著越來越多的研究機(jī)構(gòu)，學(xué)者加入到智能車相關(guān)技術(shù)開發(fā)中。 2020 年 7月，國防科技大學(xué)和 中國一汽 聯(lián)合研發(fā)的紅旗無人駕駛轎車高速公路試驗(yàn)成功，自主駕駛最高穩(wěn)定時速 13Okm，其總體技術(shù)性能和指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平 。該競賽以 “ 立足湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 2 培養(yǎng)，重在參與，鼓勵探索，追求卓越 ” 為指導(dǎo)思想，旨在促進(jìn)高等學(xué)校素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合知識 運(yùn)用能力、基本工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，激發(fā)大學(xué)生從事科學(xué)研究與探索的興趣和潛能，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。參賽隊(duì)員可以在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)硬件和軟件方案，提高競賽水平。國內(nèi)外有很多這方面的研究，也有相應(yīng)的產(chǎn)品。 編寫信號處理軟件來測試賽道電源以及電磁檢測。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包 含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。