光電組技術設計報告(編輯修改稿)
2024-09-16 10:34 本頁面
【文章內容簡介】 曝光量，差值即為曝光量的偏差 e，曝光量調節(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行曝光，曝光時間調整后直接影響實際反饋的曝光量。如此反復進行調節(jié)就能達到適應環(huán)境光的目的。需要大家注意的是實際曝光量并不是某一個像素的曝光量，因為單個像素是無法反應環(huán)境光強度的，實際曝光量應該是一段時間和一定像素點強度的函數(shù)。藍宙電子的做法是取一次采集到的 128 個像素電壓的平均值作為曝光量當量，設定的曝光量也就是設定的 128 像素點平均電壓。 采用該策略后線性 CCD 采集到電壓值在正常的智能車運行環(huán)境中都能保持在合理范 圍內。 第 八 屆全國大學生智能汽車邀請賽技術報告 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動所產生的加速度。競賽規(guī)則規(guī)定如果車模使用加速度傳感器必須使用飛思卡爾公司產生的加速度傳感器。該系列的傳感器采用了半導體表面微機械加工和集成電路技術，傳感器體積小，重量輕。由于加速度使得機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)。通過集成的開關電容放大電路量測電容參數(shù)的變化，形成了與加速度成正比的電壓輸出。 MMA7260 是一款三軸低 g 半導體加速度計，可以同時輸出三個方向上的加速度模擬信號。通過設置可以使得 MMA7260 各軸信號最大輸出靈敏度為 800mV/g ，這個信號無需要在進行放大，直接可以送到單片機進行 AD 轉換。 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，就可以計算出車模傾角，比如使用 Z 軸方向上的加速度信號。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。當車模發(fā)生傾斜時，重力加速度 g 便會在 Z 軸方向形成加速度分量，從而引起該軸輸出電壓變化。變化的規(guī)律為： ?sinkgU ?? 第二章 系統(tǒng) 硬件設計 7 式中， g 為重力加速度，θ為車模傾角；為加速度傳感器靈敏度 系數(shù)系數(shù)。當傾角θ比較小的時候，輸出電壓的變化可以近似與傾角成正比，?kgU??。 似乎只需要加速度就可以獲得車模的傾角，再對此信號進行微分便可以獲得傾角速度。但在實際車模運行過程中，由于車模本身的擺動所產生的加速度會產生很大的干擾信號，它疊加在上述測量信號上使得輸出信號無法準確反映車模的傾角，車模運動產生的加速度使得輸出電壓在實際傾角電壓附近波動，為了減少運動引起的干擾，加速度傳感器安裝的高度越低越好。 陀螺儀 陀螺儀可以用來測量物體的旋轉角速度。競 賽允許選用村田公司出品的 ENC03 系列的加速度傳感器。它利用了旋轉坐標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。當旋轉器件時會改變振動頻率從而反映出物體旋轉的角速度。 圖 27 陀螺儀官方參考電路 在車模上安裝陀螺儀，可以測量車模傾斜角速度，將角速度信號進行積分便可以得到車模的傾角。由于陀螺儀輸出的是車模的角速度，不會受到車體運動的影響，因此該信號中噪聲很小。車模的角度又是通過對角速度積分而得，這可進一步平滑信號，從而使得角度信號更加穩(wěn)定。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。 速度傳感器 為了使得智能車能夠平穩(wěn)地沿賽道導引線運行，需要比較精確地控制車速，使第 八 屆全國大學生智能汽車邀請賽技術報告 8 智能車在急轉彎時不會由于速度過快而沖出跑道。根據(jù)自動控制原理可以知道閉環(huán)的系統(tǒng)一般比較穩(wěn)定，通過一定的方法實時測量智能車的速度，從而形成閉環(huán)控制，使得智能車更加準確的運行。一般可以采用以下幾種測速方法： 方案一：霍爾傳感器測速。在后輪的軸附近安裝一個霍爾傳感器，相對應的再在軸上安裝多個小型永磁鐵，根據(jù)霍爾傳感器特點，用一個上拉電阻將其接至 5V，隨著后輪的轉動就會形成多個脈沖信號。根據(jù)單位時間內 的脈沖數(shù)量據(jù)可以測得當前車速。 方案二：反射式光電管測速。在后輪的軸上安裝一個黑白相間的光碼盤，然后通過一側安裝的反射式光電管讀取光碼盤轉動的脈沖。 方案三：投射式光電管測速。采用具有齒槽結構的圓盤固定的后軸上，采用直射式紅外光傳感器讀取齒槽圓盤的轉動脈沖。 方案三：光電編碼器測速。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。增量式光電編碼器可以輸出正比于轉速的脈沖，記錄單位時間內的脈沖數(shù)就可以間接測取實時速度。 鑒于光電編碼器安裝簡單，輸出信號比較規(guī)
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1