光電組技術設計報告(留存版)

　　

【正文】 即：參賽作品著作權歸參賽者本人，比賽組委會和飛思卡爾半導體公司可以在相關主頁上收錄并公開參賽作品的設計方案、 技術報告以及參賽模型車的視頻、圖像資料，并將相關內容編纂收錄在組委會出版論文集中。控制部分主體是單片機 XS128。與輸出電壓密切相關的參數是曝光量，曝光量取決于 CCD 模塊所采用的鏡頭光圈大小和程序所控制的曝光時間。 曝光時間自適應策略 如果競賽環境各個方向的光線均勻一致，我們可以在賽車出發前根據環境光線調節 一個合理的曝光時間，以得到合理的輸出，這樣賽車就能采用一個固定的曝光時間跑完全程。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。 速度傳感器 為了使得智能車能夠平穩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。177。 圖 213 驅動原理圖 13第 三 章 系統機械設計 良好的車模機械設計與制作，對于車模穩定運行、安全調試都非常重要。 直立車模控制最重要就是如何將角度控制、速度控制和方向控制綜合起來，采用 PID 算法來控制兩電機，實現車模直立循跡。電源開關應用垂直場效應管技術來確保最佳的阻態。 鑒于光電編碼器安裝簡單，輸出信號比較規整，所以我們采用方案三。 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。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。以下是藍宙電子線性 CCD 模塊（鏡頭為無畸變鏡頭）中的 運放電路圖： 其中運放放大倍數 A = 1+R5/R4，此電路中 A = 11，也就是對 TSL1401 的 AO 信號進行 11倍放大。 3 第二章 系統硬件設計 硬件設計是整個系統的基礎，只有搭建好了穩定可靠的硬件環境，才能為后續的軟件提供幫助，同時硬件設計也能為軟件算法提供一種補償作用，所以說好的硬件設計是系統最初設計的關鍵。相對于傳統的四輪行走的車模競賽模式，車模直立行走在硬件設計、控制開發以及調試等方面提出了更高的要求 本技術報告主要將闡述我們隊整個智能車的 設計理念和思想，本著交流與共享的原則，我們毫無保留的提供了所有的核心思想及算法理論，希望與大家共同成長交流，因為我們相信思想只有在交流中產能碰撞出火花，技術只有在分享中才能成長進步，希望本文能為下一屆同學提供一定幫助。傳感器電路采用 LM358 運放實現微弱信號放大，采用速度傳感器 MMA7260 和加速度傳感器陀螺儀（ ENC03）實現對車模狀態的檢測，驅動電路 采用集成驅動芯片 BTS7960B 來實現對電機的有效驅動。 負責向各部分提供 合適的電源，包括電池和穩壓模塊。但是曝光時間不能無限增大的，因為增大曝光時間勢必降低采樣率（每秒采樣次數）采樣率低控制周期就長，智能車反應就慢。控制器的工作原理是將設定的曝光量減去實際曝光量，差值即為曝光量的偏差 e，曝光量調節器用 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。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??。 方案二：反射式光電管測速。單片機內部資源： ColdFire V232 位內核；主頻 80MHz； 片內 512K Flash ROM； 片內 64K SRAM；一個快速以太網控制器模塊（ FEC），可用于以太網應用；一個 USB OnTheGo (USBOTG)，可作為 USB 主機或設備 。增加一個電機轉接板，將電機的引線先焊接的轉接板上，然后將轉接板固定在電機支架或者車模地板上，這樣拆卸相關的電路板時則不會造成電機引線的折斷。 第四章 系統機械設計 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。 第 八 屆全國大學生智能汽車邀請賽技術報告 10 圖 210 實際效果圖 電源電路 由于采用 的電池供電，而受到單片機所需的正常工作電壓是 ,，所以必須采用降壓電路，從電池的 穩壓到