飛思卡爾智能車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-07-02 20:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn)。與其它的穩(wěn)壓芯片一樣， LM2940 需要外接一個(gè)輸出電容來(lái)保持輸出的穩(wěn)定性。出于穩(wěn)定性考慮，需要在穩(wěn)壓輸出端和地之間接一 個(gè) 47uF 低等效電阻的電容器。 舵機(jī)的工作電壓是 6 伏，采用的是 LM7806。 K60 單片機(jī)和 5110 液晶顯示器需要 伏供電，采用的是 LM1117。 驅(qū)動(dòng)電路采用英飛凌的 BTS7960，通態(tài)電阻只有 16mΩ，驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 43A，具有過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫保護(hù)功能，輸入 PWM 頻率可達(dá)到 25KHz，電源電壓。 BTS7960 是半橋驅(qū)動(dòng)，實(shí)際使用中要求電機(jī)可以正反轉(zhuǎn)，故使用兩片接成全橋驅(qū)動(dòng)。如圖下圖所示。 飛思卡爾智能車(chē)（電磁組） 合肥學(xué)院 5 驅(qū)動(dòng)電路原理圖 由于電磁組的起始線是直徑為 15mm，高度為 13mm ，表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為 30005000Gs 的永磁鐵，就可以用霍爾元件或干簧管來(lái)檢測(cè)。但是使用霍爾元件需要提供電源，而且霍爾元件是有磁場(chǎng)方向限制的，而且賽道上的磁鐵方向的擺放方向是隨機(jī)的，這就給檢測(cè)帶來(lái)了很大的麻煩。而干簧管沒(méi)有這種限制，使用方便，結(jié)果可靠。最終確定使用干簧管檢測(cè)起始線。 為防止漏檢起跑線，在小車(chē)每邊并聯(lián)兩個(gè)干簧管，增加檢測(cè)范圍，即共用 4個(gè)干簧管對(duì)起跑線進(jìn)行檢測(cè)。 干簧管是一種磁敏的特殊開(kāi)關(guān)。它通常由兩個(gè)或三個(gè)既導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料做成的簧片觸點(diǎn)，被封裝在充有惰性氣體 (如氮 、氦等 )或真空的玻璃管里，玻璃管內(nèi)管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開(kāi)關(guān)的常開(kāi)或常閉接點(diǎn)。當(dāng)通過(guò)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)時(shí)，干簧管就會(huì)吸合，其實(shí)它就像一個(gè)開(kāi)關(guān)一樣，開(kāi)和關(guān)取決于是否經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)。利用此特點(diǎn)，通過(guò)上拉接到單片機(jī)的中斷口，使單片機(jī)快速響應(yīng)起跑線信號(hào)。起跑線檢測(cè)模塊電路如下圖所示： 飛思卡爾智能車(chē)（電磁組） 合肥學(xué)院 6 起跑線檢測(cè)模塊電路圖 電磁傳感器檢測(cè)路面信息的原理是由電感和電容并聯(lián)產(chǎn)生相應(yīng)的特定頻率諧振，其頻率的設(shè)定為跑到信息頻率的附近，再由諧振感應(yīng)跑到上由變化的電流產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生 相應(yīng)的交流電壓，再將相應(yīng)的交流的電壓進(jìn)行放大、整流和濾波從而變化成相應(yīng)的電壓。 采用電磁感應(yīng)線圈的方案測(cè)量賽道上 100mA 左右 20KHz 交流電所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。線圈感應(yīng)到的信號(hào)是很微弱的，要放大電路放大。再將放大后的交流信號(hào)通過(guò)檢波得到直流信號(hào)。 經(jīng)過(guò)我們不斷查資料，嘗試最終我們選用的是基于 RR 運(yùn)放 LMV358 的電磁放大檢波電路，如下圖所示： 由于磁場(chǎng)分布的特殊性，在載流直導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)如下圖 1 所示，今年電磁組車(chē)身長(zhǎng)度不再有限制，所以合理的利用規(guī)則拓展小車(chē)的前瞻是形勢(shì)所趨，傳感器的布局對(duì) 車(chē)速的影響也相當(dāng)重要。中間一字型，兩邊扇形的布局，在跑彎道時(shí)稍微好一些，但直道上和單邊圓弧上還是一字型排布比較好，盲區(qū)比較少，出于整體考慮，采用一字型傳感器布局，能最大限度的利用前瞻。如下圖 2 所示： 飛思卡爾智能車(chē)（電磁組） 合肥學(xué)院 7 圖 1 載流直導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng) 圖 圖 2一字型傳感器布局圖 如果說(shuō)前面的硬件是智
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1