塑胶面板通过这几天的查阅相关资料我们做了一些前期准备，初步掌握了大赛的基本规则，并综合考虑了我们的兴趣，我们打算参加光电组赛事。现对我们这几天的准备工作总结一下并给出一个初步的设计方案。在此首先需要说明的是方案中许多东西是自己看书和几个相关报告整理的，但我们自己也有一定的想法，综合而设计成这个方案。具体的实行过程我们还无法预知，现仅供参考，并为日后的学习设计做一个前瞻和铺垫。
首先查阅资料我们到光电组和摄像头组两种检测方法的优劣比较，列出表来如下： 道路检测方法 | 优点 | 缺点 |
红外检测 | luciano rivarola2、检测信息速度快 充能绿柱石怎么做3、调试简单环视制作者 4、成本低 | 1、道路参数检测精度低 2、道路参数检测种类少 3、传感器个数较多 4、检测前瞻距离较多 5、耗电量较大 |
摄像头检测 | 1、检测前瞻距离大 2、监测范围宽 3、检测道路参数多 | 1、电路设计复杂；需要视频信号同步分离、工作12V电源电路等辅助电路 2、软件计算量大 3、检测信息更新速率慢 |
| | |
通过上面两种检测方法的对比我们可以看出，光电识别这种方法设计相对要简单而且信息检测速度快、测试也简单，这恰恰是摄像头检测所不及，但同时，光电检测的道路参数检测精度以及种类又不及摄像头检测，而且在检测前瞻距离上也不及摄像头组。但考虑到摄像头组设计比较复杂，结合自己的能力考虑，我们选择用光电识别来作为小车循线的方式。
基于此，我们准备设计的车模是基于单片机的自动控制器控制模型车在封闭的跑道上自主循线运行。 其中自动控制器是以单片最小系统为核心，配合有传感器、电机、舵机、电池以及相应的驱动电路，它能够自主识别引导线遵循路径，控制模型车高速稳定的运行在跑道上。 设计自动控制器的特点如下：在以稳定性为前提的条件下，充分发挥创新，以简洁紧凑的特点使其能够减轻系统的负载、提高智能车灵活性，最终设计要达到使小车构型简洁但功能完美。
而整个设计以硬件为基础，以单片机为核心，配有传感器，执行机构以及它们相应的驱动电路，同时信息处理、控制算法由运行在单片机中的控制软件完成。
图1.硬件系统电路框图
硬件电路设计包括以下四部分：
1、单片机最小系统。
2、道路检测电路。
3、舵机以及后轮电机驱动电路。
4、电源电路。
氨分解制氢
其中，还可以借鉴先前队伍的经验，增加车速、车架速度、电池电压、和舵机位置检测电路，增加模型车运动参数检测提高模型车控制性能，增加调试电路方便现场调试。
在硬件电路的基础上，可以利用道路检测信息和车模运行参数信息，通过编写信息处理和控制软件，实现对于模型车转向舵机以及驱动电机的控制，使其能够沿着赛道高速稳定的运行。
图2.信息控制流图
通过图1我们可以看出，整个硬件设计电路分成了不同模块。其中电源模块我们需要考虑电源电压范围、电流容量、电源转换效率、降低电源噪声、防止其它干扰并保证设计电路简单易行。
道路信息检测模块我们采取光电管即红外检测方式。红外检测方式的原理是通过红外发光管发射红外线光照射跑道，跑道表面与中心线具有不同的反射强度，利用红外接收管可以检测到这些信息。通过合理安排红外发射/接收管的空间位置可以检测到车模前方道路相对车模的位置，再通过信息处理软件将道路信息处理后反馈给控制电路，由此驱动小车循线运行在跑道上。
红外检测设计虽然存在一定的简洁性，但我们如果想要设计好一个性能好的检测模块还是存在一定难度的，其中红外检测首先我们需要考虑的有：⑴发射/接受管的选择与安装；⑵消除红外发射/接收管的相邻干扰；⑶控制红外发射功率；⑷红外接收信号的接口电路的设计。这些因素处理都是基础性的，相关处理方式都可以在一些报告中查阅到。
由于光电识别和摄像头识别这两种识别方式是先前几届大赛主要的检测方式，许多队伍都有相关的技术报告供我们参考，但我们也可以从中看到，这两种检测方式在很大程度上存在着一种互补的关系，利弊各半，而且在处理的很多方面都是存在着矛盾，而矛盾恰恰又是二者各自的优缺点。因而我们就需要在分析以前的参赛经验基础上，充分分析了解这些矛盾，希望寻求一种方式来把这些矛盾利弊尽量往好的一方面发展，使其为我们更好的服务。
通过电机驱动模块，控制电机两端电压可以使模型车加速运行，同时对模型车实行控制。这个通过查阅资料可以进一步的提高电机的驱动能力。由此我们可以采取以下方式进行改善：⑴采用大功率MOS管组成电机驱动电路；⑵驱动集成电路并联提供更大的驱动电流；⑶可以为功率管或者驱动集成电路添加散热片，改善它们工作条件，提高它们过载能力。
为了使模型车能够平稳地沿着赛道运行，除了控制前轮转向舵机外，还需要控制车速，使模型车在急转弯时速度不要过快而冲出赛道。由此我们可以设计增加速度检测模块来随时检测小车运行速度以此来控制小车运行状况。包括在转弯的时候可以适当减速以保证车体运行平稳，同时在直道上行驶时可以实行加速、匀速行驶，保证高速运行。
绝缘子串由于我们前期对许多知识的涉猎不足，不能查阅掌握更多的相关信息，包括驱动电路的设计、接口的设计都没有仔细看过，很多东西对我们来说很陌生，都不能做一个简要分析，这就需要我们多查阅资料来了解相关信息并能够掌握这些东西来改善小车的整体运行状况。
同时还要说的是，前期准备工作不够好，主要是许多东西不明白，而且很多资料看起来不是一时就能完成的，资料多看起来不容易很好的掌握其主线，再加上平时课程比较紧，不
能够把更多的时间花费在准备工作中，但希望在日后开始做的时候，可以明确主线，我们自己也一定下足功夫投入设计中，既然对这个有兴趣，我们就想走到最后，争取可以把它很好的完成。
参考资料：
1、《智能车自动控制器方案设计》清华大学 卓晴
2、《学做智能车 挑战飞思卡尔杯》 卓晴 邵贝贝 黄开胜 等编 北京航空航天大学出版社
3、飞思卡尔智能车设计大赛 相关文件
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议