光電組技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告-資料下載頁
【導(dǎo)讀】圖像資料，并將相關(guān)內(nèi)容編纂收錄在組委會(huì)出版論文集中。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了自頂向下的整體設(shè)計(jì)思想，以Freescale微控制芯片XS128. 為核心，并以CodeWarriorIDE為系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。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(dòng)電路。傳感器電路采用LM358運(yùn)放實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)放大，采。用速度傳感器MMA7260和加速度傳感器陀螺儀實(shí)現(xiàn)對(duì)車模狀態(tài)的檢測(cè)，驅(qū)動(dòng)電路采用集成驅(qū)動(dòng)芯片BTS7960B來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的有效驅(qū)動(dòng)。特別需要說明的是，智能汽車競(jìng)賽組委會(huì)將電磁組比賽規(guī)定為車模直立行走，國(guó)內(nèi)外有很多這方面的研究，也有相應(yīng)的產(chǎn)品。利用了原來C型車模雙后輪驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩輪自平衡行走。相對(duì)于傳統(tǒng)的四輪。光電平衡組比賽要求車模在直立的狀態(tài)下以兩個(gè)輪子著地沿著賽道進(jìn)行比賽，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(dòng)作信號(hào)，負(fù)責(zé)執(zhí)行動(dòng)作信號(hào)，實(shí)現(xiàn)車的直立、變速和轉(zhuǎn)向。與輸出電壓密切相關(guān)的參數(shù)是曝光量，曝光量取決于CCD模塊所采用的鏡頭
【正文】 振動(dòng)對(duì)于車體的影響，后輪的支架與底盤之間采用了活動(dòng)連接方式。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。我們采用 PCB板配合熱溶膠固定車體，這樣便于直立控制。 第七屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告 14 圖 42 車模底盤與后輪固定 加固電機(jī)引線 C車模的后輪電機(jī)引線管腳非常單薄，多次晃動(dòng)之后極易從根部折斷，造成電機(jī)無法使用。增加一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)接板，將電機(jī)的引線先焊接的轉(zhuǎn)接板上，然后將轉(zhuǎn)接板固定在電機(jī)支架或者車模地板上，這樣拆卸相關(guān)的電路板時(shí)則不會(huì)造成電機(jī)引線的折斷。 圖 43 加固電機(jī)引線 傳感器安裝 車模中的傳感器包括有：速度傳感器，車模姿態(tài)傳感器（陀螺儀、加速度計(jì)），以及 光電平衡傳感器 TSL1401。 第四章 系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì) 15 速度傳感器安裝 我們采用光電編碼器，由于 C 模車留有固定的孔眼，所以安裝軸編碼器很方便。 圖 44 編碼器安裝 I 第 四 章 賽車主要技術(shù)參數(shù) 改造后智能車的主要技術(shù)參數(shù)如表所示： 項(xiàng)目 參數(shù) 路徑檢測(cè)方法（賽題組） 光電平衡組 車模幾何尺寸（寬）（毫米） 240 車模平均電流（勻速行駛） (毫安 ) 5000 電路電容總量（微法） 1200 傳感器種類及個(gè)數(shù) TSL1401*2，加速度計(jì) *1，陀螺儀 *1，編碼器 *2 賽道信息檢測(cè)空間精度 （毫米） 10 賽道信息檢測(cè)頻率（次 /秒） 200 主要集成電路種類 /數(shù)量 4/5 車模重量（帶有電池）（千克） II 第 五 章 結(jié)論 本文主要的寫作思路是由硬件到軟件，由分析到結(jié)果，由現(xiàn)象到本質(zhì)。通過借助于上位機(jī)軟件對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。 首先，著重分析傳感器的設(shè)計(jì)，因?yàn)閷?duì)于電磁組，賽道信息的檢測(cè)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(cè)賽道下的交流信號(hào)，非常好地完成了任務(wù)。為了更好的控制車模，我們對(duì)車體進(jìn)行的改造，將車體的重心降得很低；為了提高電路的可靠性，我們將驅(qū)動(dòng)，最小 系統(tǒng)等做到了一張 PCB 上，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗擾性和可靠性。 直立車?？刂谱钪匾褪侨绾螌⒔嵌瓤刂啤⑺俣瓤刂坪头较蚩刂凭C合起來，采用 PID 算法來控制兩電機(jī)，實(shí)現(xiàn)車模直立循跡。目前，軟件算法還存在一定的瑕疵，還沒有達(dá)到我們理想的目標(biāo)，有待改進(jìn)。 III參考文獻(xiàn) [1] 競(jìng)賽秘書處 .第 八 屆全國(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾 ”杯智能汽車競(jìng)賽電磁組直立行車參考設(shè)計(jì)方案 . [2] 競(jìng)賽秘書處 . 第 八 屆全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽競(jìng)速比賽規(guī)則與賽場(chǎng)紀(jì)律 . 20201101. [3] 競(jìng)賽秘書處 .第 八 屆全國(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾 ” 光電平衡 組直立車模參數(shù)整定與調(diào)試指南手 . [4] 競(jìng)賽秘書處 .第 八 屆全國(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾 ”光電平衡 組 20kHz 電源設(shè)計(jì)參考方案 . [5] 競(jìng)賽秘書處 .第 八 屆全國(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾 ”光電平衡 組 DSC F8013 開發(fā)工程文件 . [6] 競(jìng)賽秘書處 .第 八 屆全國(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾 ”光電平衡 組制定比賽控制策略 . [7] 張昊飏 , 馬旭 , 卓晴 . 基于 光 電 平 衡 的 尋 線 智 能 車 設(shè)計(jì) .[EB/OL]. article/,20201110. [8] 李仕伯 , 馬旭 , 卓晴 . 光電平衡 的 尋 線 小 車 傳 感 器 布 局 研究 .[EB/OL]. article/,20201210. [9] 卓晴 ,黃開勝 ,邵貝貝 .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 ,. [10] Richard C Dorf,Robert H ConTrol Systems[M].Reading,Massachusetts: Addison Wesley Longman Inc., . [11] 劉明俊 ,楊壯志 ,張擁軍 ,郭鴻武 .計(jì)算機(jī)控制原理與技術(shù) [M].長(zhǎng)沙 :國(guó)防科技大學(xué)出版社 .. 4 附 錄 附錄 整車效果圖
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