光電組技術設計報告-資料下載頁

2026-06-24 19:07本頁面

【導讀】圖像資料，并將相關內容編纂收錄在組委會出版論文集中。系統設計采用了自頂向下的整體設計思想，以Freescale微控制芯片XS128. 為核心，并以CodeWarriorIDE為系統的開發平臺。硬件部分采用自主設計的主板電。路、傳感器電路以及驅動電路。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。特別需要說明的是，智能汽車競賽組委會將電磁組比賽規定為車模直立行走，國內外有很多這方面的研究，也有相應的產品。利用了原來C型車模雙后輪驅動的特點，實現兩輪自平衡行走。相對于傳統的四輪。光電平衡組比賽要求車模在直立的狀態下以兩個輪子著地沿著賽道進行比賽，分析傳感器數據，提取賽道信息，運行控制算法，向執行機構發出動作信號，負責執行動作信號，實現車的直立、變速和轉向。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

　　

【正文】了保證車模直立車體穩定性，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。第七屆全國大學生智能汽車邀請賽技術報告 14 圖 42 車模底盤與后輪固定加固電機引線 C車模的后輪電機引線管腳非常單薄，多次晃動之后極易從根部折斷，造成電機無法使用。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。圖 43 加固電機引線傳感器安裝車模中的傳感器包括有：速度傳感器，車模姿態傳感器（陀螺儀、加速度計），以及光電平衡傳感器 TSL1401。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。圖 44 編碼器安裝 I 第四章賽車主要技術參數改造后智能車的主要技術參數如表所示：項目參數路徑檢測方法（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 傳感器種類及個數 TSL1401*2，加速度計 *1，陀螺儀 *1，編碼器 *2 賽道信息檢測空間精度（毫米） 10 賽道信息檢測頻率（次 /秒） 200 主要集成電路種類 /數量 4/5 車模重量（帶有電池）（千克） II 第五章結論本文主要的寫作思路是由硬件到軟件，由分析到結果，由現象到本質。通過借助于上位機軟件對各項指標數據進行分析研究。首先，著重分析傳感器的設計，因為對于電磁組，賽道信息的檢測至關重要，我們拋棄了傳統的三極管電路，采用了最新運放檢測賽道下的交流信號，非常好地完成了任務。為了更好的控制車模，我們對車體進行的改造，將車體的重心降得很低；為了提高電路的可靠性，我們將驅動，最小系統等做到了一張 PCB 上，增強了系統的抗擾性和可靠性。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。目前，軟件算法還存在一定的瑕疵，還沒有達到我們理想的目標，有待改進。 III參考文獻 [1] 競賽秘書處 .第八屆全國大學生 “飛思卡爾 ”杯智能汽車競賽電磁組直立行車參考設計方案 . n/w eb/doc [2] 競賽秘書處 . 第八屆全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽競速比賽規則與賽場紀律 . eb/doc , 20xx11 01. [3] 競賽秘書處 .第八屆全國大學生 “飛思卡爾 ” 光電平衡組直立車模參數整定與調試指南手 . n/w eb/doc [4] 競賽秘書處 .第八屆全國大學生 “飛思卡爾 ”光電平衡組 20kHz 電源設計參考方案 . ,20xx11 10 [5] 競賽秘書處 .第八屆全國大學生 “飛思卡爾 ”光電平衡組 DSC F8013 開發工程文件 . [6] 競賽秘書處 .第八屆全國大學生 “飛思卡爾 ”光電平衡組制定比賽控制策略 . n/w eb/doc [7] 張昊飏 , 馬旭 , 卓晴 . 基于光電平衡的尋線智能車設計 .[EB/OL]. ,20xx 11 10. [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]. ,20xx1210. [9] 卓晴 ,黃開勝 ,邵貝貝 .學做智能車：挑戰“飛思卡爾”杯 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,. [10] Ric hard 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 .計算機控制原理與技術 [M].長沙 :國防科技大學出版社 .. 4 附錄附錄整車效果圖

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