光電組技術(shù)設(shè)計報告-免費(fèi)閱讀
【正文】 首先，著重分析傳感器的設(shè)計，因?yàn)閷τ陔姶沤M，賽道信息的檢測至關(guān)重要，我們拋棄了傳統(tǒng)的三極管電路，采用了最新運(yùn)放檢測賽道下的交流信號，非常好地完成了任務(wù)。但是，為了保證車模直立車體穩(wěn)定性，需要將原有車模地盤與后輪支架固定在 一起。這些接口的設(shè)計能方便整體的系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè) 第二章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計 11 驅(qū)動電路設(shè)計 常用的 電機(jī)驅(qū)動方案有采用獨(dú)立 MOS 管，或者集成的電機(jī)驅(qū)動芯片來實(shí)現(xiàn) BTS7960B 是 NovalithIC 家族三個獨(dú)立的芯片的一部分 :一是 p 型通道的高電位第 八 屆全國大學(xué)生智能汽車邀請賽技術(shù)報告 12 場效應(yīng)晶體管，二是一個 n 型通道的低電位場效應(yīng)晶體管，結(jié)合一個驅(qū)動晶片 ,形成一個完全整合的高電流半橋。信號波形為方波。光電編碼器可以分為增量式光電編碼器和絕對式光電編碼器。一般可以采用以下幾種測速方法： 方案一：霍爾傳感器測速。它利用了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的物體會受到科里奧利力的原理，在器件中利用壓電陶瓷做成振動單元。車模直立時，固定加速度器在 Z 軸水平方向，此時輸出信號為零偏電壓信號。 第 八 屆全國大學(xué)生智能汽車邀請賽技術(shù)報告 6 加速度計和陀螺儀 加速度計 加速度傳感器可以測量由地球引力作用或者物體運(yùn)動所產(chǎn)生的加速度。換句話說要想賽車完整跑完全 程需要適時地、動態(tài)的調(diào)整曝光參數(shù)。藍(lán)宙電子實(shí)踐表明增大運(yùn)放能非常有效的解決弱光時輸出電壓低問題，在晚上環(huán)境同樣能達(dá)到 50Hz 的采樣率，這是無運(yùn)放的線性 CCD 無法達(dá)到的。鏡頭相關(guān)參數(shù)一旦選定在智能車運(yùn)行難以改變，曝光時間比較容易通過程序控制，因此比較容易實(shí)現(xiàn)的調(diào)整曝光量方法是通過軟件調(diào)整曝光時間。 第 三 章節(jié)主要介紹系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計，車模改造。傳感器部分包括TSL1401 傳感器、 速度 編碼器、加速度計和陀螺儀等幾個模塊。國內(nèi)外有很多這方面的研究，也有相應(yīng)的產(chǎn)品。 V 摘 要 本文以第 八 屆飛思卡爾杯全國智能車競賽 光電平衡 組為背景，介紹了直立車模循跡系統(tǒng)。該競賽以 “立足培養(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)隊協(xié)作的人文精神，為 優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。 分析傳感器數(shù)據(jù)，提取賽道信息，運(yùn)行控制算法，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動作信號，控制賽車沿賽道行駛。 論文結(jié)構(gòu)安排 本技術(shù)報告總共分為七個章節(jié)。在智能車應(yīng)用中，白天自然光環(huán)境和晚上燈光環(huán)境、正對光和背光、不同的比賽場地之間都不能采用相同的曝光參數(shù)?？刂浦芷诓桓哂?20ms 就意味著曝光時間不能超過 20ms。其實(shí)暗電壓完全不影響上層軟件提取賽道黑線，我們可以把這 個暗電壓當(dāng)做信號中的直流分量，將采集的每個像素點(diǎn)的電壓減去暗電壓就可以了，該方法已經(jīng)驗(yàn)證可行，讀者也可以實(shí)踐。需要大家注意的是實(shí)際曝光量并不是某一個像素的曝光量，因?yàn)閱蝹€像素是無法反應(yīng)環(huán)境光強(qiáng)度的，實(shí)際曝光量應(yīng)該是一段時間和一定像素點(diǎn)強(qiáng)度的函數(shù)。 MMA7260 是一款三軸低 g 半導(dǎo)體加速度計，可以同時輸出三個方向上的加速度模擬信號。但在實(shí)際車模運(yùn)行過程中，由于車模本身的擺動所產(chǎn)生的加速度會產(chǎn)生很大的干擾信號，它疊加在上述測量信號上使得輸出信號無法準(zhǔn)確反映車模的傾角，車模運(yùn)動產(chǎn)生的加速度使得輸出電壓在實(shí)際傾角電壓附近波動，為了減少運(yùn)動引起的干擾，加速度傳感器安裝的高度越低越好。因此車?？刂扑枰慕嵌群徒撬俣瓤?以使用陀螺儀所得到的信號。 方案三：投射式光電管測速。光電編碼器測量精度為 300P/R，有AB 兩相輸出，相位差 90176。 第 八 屆全國大學(xué)生智能汽車邀請賽技術(shù)報告 10 圖 210 實(shí)際效果圖 電源電路 由于采用 的電池供電，而受到單片機(jī)所需的正常工作電壓是 ,，所以必須采用降壓電路，從電池的 穩(wěn)壓到 5V 和 。 BTS7960B 可結(jié)合其他的 BTS7960B 形成全橋和三相驅(qū)動結(jié)構(gòu)。
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