光電組技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告(參考版)
2024-08-15 10:34本頁(yè)面
【正文】 目前，軟件算法還存在一定的瑕疵，還沒(méi)有達(dá)到我們理想的目標(biāo)，有待改進(jìn)。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。通過(guò)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。 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。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。我們采用 PCB板配合熱溶膠固定車體，這樣便于直立控制。所以我們對(duì)車體進(jìn)行了精心改造，為后期調(diào)試做好準(zhǔn)備！ 車體改造 固定車模底盤與后輪支架 原有車模為了減輕后輪振動(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。 BTS7960B 可結(jié)合其他的 BTS7960B 形成全橋和三相驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。由于 p型通道的高電位開(kāi)關(guān)，需要一個(gè)電荷泵消除電磁干擾。所有三個(gè)芯片是安裝在一個(gè)共同的引線框 ,利用芯片對(duì)芯片和芯片芯片技術(shù)。最后采用的電路圖如 下： 圖 211 主板電源電路 外圍接口部分 主板上的接口主要包括傳感器、電機(jī)、編碼器、薄碼開(kāi)關(guān)、無(wú)線模塊、 LCD 模塊等外設(shè)接口。 第 八 屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)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 。單片機(jī)內(nèi)部資源： ColdFire V232 位內(nèi)核；主頻 80MHz； 片內(nèi) 512K Flash ROM； 片內(nèi) 64K SRAM；一個(gè)快速以太網(wǎng)控制器模塊（ FEC），可用于以太網(wǎng)應(yīng)用；一個(gè) USB OnTheGo (USBOTG)，可作為 USB 主機(jī)或設(shè)備 。 圖 28 光電編碼器 第二章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 9 主板電路設(shè)計(jì) 主板電路是整個(gè)系統(tǒng)的硬件核心，只有正確合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，才能高效地完成設(shè)計(jì)。 45176。光電編碼器測(cè)量精度為 300P/R，有AB 兩相輸出，相位差 90176。 速度傳感器用于感知車 模本身的行駛速度，是速度閉環(huán)控制的一個(gè)必須環(huán)節(jié)。增量式光電編碼器可以輸出正比于轉(zhuǎn)速的脈沖，記錄單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)就可以間接測(cè)取實(shí)時(shí)速度。 方案三：光電編碼器測(cè)速。 方案三：投射式光電管測(cè)速。 方案二：反射式光電管測(cè)速。在后輪的軸附近安裝一個(gè)霍爾傳感器，相對(duì)應(yīng)的再在軸上安裝多個(gè)小型永磁鐵，根據(jù)霍爾傳感器特點(diǎn)，用一個(gè)上拉電阻將其接至 5V，隨著后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)形成多個(gè)脈沖信號(hào)。根據(jù)自動(dòng)控制原理可以知道閉環(huán)的系統(tǒng)一般比較穩(wěn)定，通過(guò)一定的方法實(shí)時(shí)測(cè)量智能車的速度，從而形成閉環(huán)控制，使得智能車更加準(zhǔn)確的運(yùn)行。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(hào)。由于陀螺儀輸出的是車模的角速度，不會(huì)受到車體運(yùn)動(dòng)的影響，因此該信號(hào)中噪聲很小。當(dāng)旋轉(zhuǎn)器件時(shí)會(huì)改變振動(dòng)頻率從而反映出物體旋轉(zhuǎn)的角速度。競(jìng) 賽允許選用村田公司出品的 ENC03 系列的加速度傳感器。但在實(shí)際車模運(yùn)行過(guò)程中，由于車模本身的擺動(dòng)所產(chǎn)生的加速度會(huì)產(chǎn)生很大的干擾信號(hào)，它疊加在上述測(cè)量信號(hào)上使得輸出信號(hào)無(wú)法準(zhǔn)確反映車模的傾角，車模運(yùn)動(dòng)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(dòng)，為了減少運(yùn)動(dòng)引起的干擾，加速度傳感器安裝的高度越低越好。當(dāng)傾角θ比較小的時(shí)候，輸出電壓的變化可以近似與傾角成正比，?kgU??。當(dāng)車模發(fā)生傾斜時(shí)，重力加速度 g 便會(huì)在 Z 軸方向形成加速度分量，從而引起該軸輸出電壓變化。 圖 26 MMA7260 三軸加速度傳感器 只需要測(cè)量其中一個(gè)方向上的加速度值，就可以計(jì)算出車模傾角，比如使用 Z 軸方向上的加速度信號(hào)。 MMA7260 是一款三軸低 g 半導(dǎo)體加速度計(jì)，可以同時(shí)輸出三個(gè)方向上的加速度模擬信號(hào)。由于加速度使得機(jī)械懸臂與兩個(gè)電極之間的距離發(fā)生變化，從而改變了兩個(gè)電容的參數(shù)。競(jìng)賽規(guī)則規(guī)定如果車模使用加速度
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