多功能智能小车的设计课件.ppt

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1、多功能智能小车的设计页PPT文档,多功能智能小车的设计学生:崔文浩学号:0805064150指导老师:张权,总体设计及要求根据题目要求,本设计各部分采用模块化设计,以两电动机为主驱动,通过传感器采集各类信息,送入单片机处理数据后完成相应动作,实现小车的多功能自动控制。模块设计可分为寻迹模块、避障模块、寻光模块、距离检测模块、电源模块、电机驱动及PW调制模块。前轮PWM驱动电路主要用于转向控制;后轮PWM驱动电路主要用于方向和速度控制;寻迹探测模块利用三个光感元件,对黑色轨道进行寻迹避障模块利用红外传感器进行探测;光源探测模块利用三个光敏电阻制成,用于寻光并确定光源角度,以期获得较为精确的转向值

2、。,寻迹模块方案分析与比较方案一、使用简易光电传感器结合外围电路探测。由于所采用光电售稳定性要求很高,极易出现问题,而方案二、利用两只光电开关忿知两埶蕘笔羹之間搦蜚嫠剽到白线的先后来控制小车转向来调整车度,如果着重数孩线丧禽扮造度教关要求特发途完晟的等奇从能查尊方案三、用三只光电开关只置于轨道中间,两只置于轨道外侧,当小车脱离轨道时,即当置于中间的只光电开关脱离轨待外面任一只检测到黑线后:做出相应的转向调整,直到中光电开关重新检测到黑线(印回到轨道)再恢复正向行驶。虽然小车髙中可能左右摇摆(因为小车的内部结构决定了光电开距篱到达不了精确计算值1厘米但只要控制好行驶速度保证军身基本上接近于沿靠轨

3、道行驶11,避障模块方案分析与比较考虑到在支带含出方案一、采用一只红外传感器置于小车中央。向呈蹇咎骛钫精盎安苍菜易;求军静潮物意在,但难以确定小车在水平方方案二、采用二只红外传感器分置于小车两边只红外传感器分别置于小车的前端两侧,方向与小车前进方向平行,对小车与障碍物相对禮和高會隼塨鏊差隽鹆盥醞鱻蜀元阜京搴跻篾瘿彡硬性、成本较高、缺乏创方案三、采用一只红外传感器置于小车右侧并与小车前进方向呈一固定角度。基于对行车地图中光源及障碍物尺寸、位置的分析,我们采用了通过寻找光源来对行控制,在向光源行驶的过程中检测障碍不仅只置瘰线箱識龠肉癃酊瑟孥方向的,同时为后血智能小车应以准确、智能见优,我们采用方案

4、三,寻光模块方案分析与比较方案一、采用多只方向性较强的光敏二极管作为光源定位器惹禾定信器在水平上按不冋角度展开,在寻撂光源时根据每个定位到的浙楚禮器,去是需该道是度對凳的券後替为光方案二、采用一个光源定位器用深色不透光材料与光敏电阻制成的光源定位器有较理想的定向测试效果,2.5米之外就可以确源的方向。当小车绕过障碍物之后,通过不停地旋转使定位器得最太光线照射以确定光源方回,这种在案有二定的可行性,但录找光源的必定带来不必要的大量时间开销控制了一个电机,增大的电源方案选择或安装的难度。方案三、利用多只光源定位器在方案二所得数据的基础上,结合光敏电阻的敏感性,只用三到五只光敏电阻就且然請釋的定熳龚

5、藷宽饗躞和厢对嵩萌的罰揩脅综合考虑以上方案,方案三更具准确性和独创性,我们采用方案,距离检测模块方案分析与比较方案一、通过测试得出小车平均速度V,在行驶过程中将行驶时间与其乘积t作为驶过的距离。但该方案受电池电量、路面介质等因素的影响,在大多数情况下均暴露出误差较大的缺点,故不予采用。方案二、在后轮内侧匀距贴上m个磁钢,车厢内装上霍尔开关。对轮子转速进行测量,由于低速下轮子与地面接触良好,设轮周长为c,可以用霍尔开关输出脉冲数n乘以c/m得出行驶距离。只要磁钢在后轮上的位置足够精确,霍尔开关固定牢靠,就可以获得较好的测试效果。但车子颠簸时,稳定性较差。方案三、在齿轮箱中安装透射式光电开关,测出

6、变速齿轮的每秒转速,用变速比和车轮周长计算出线速度,积分求行驶距离。但在齿轮箱中使用光电开关,要求有足够的安装位置,不能影响传动机构的机械动作。其优点是工作稳定综合以上方案优劣和小车的结构特点,我们采用方案二,电源与稳压模块方案分析与比较方案一、采用交流电经直流稳压处理后供电嗣苍枣提电躞对枣鎏颧础能关膨能椠行馬鸹烓夔增您这锅高,轰最父车景把拖在地上的电线识别为障物,人为增加用蓄电池供电蓄电池具有较强的电流动能力和较好的电压稳定性能,且成本低廉。可采蓄电池经7812芯片稳压后给电机供电,再经过降压接7805芯单片机及其他您电方集电池体积相对大,且重量过大,造成电机负载过大,故最终用干电池组进行供

7、使用4节充电电池4节串联为48-5V,可以满足各个芯片的供电要求咨适的坦毖霹牍了巒邙忿矜电1*新的184智电串联将达64V引起的电压的不稳定,内阻随着使用逐渐增引起系统中芯片损及制动时的短奢电压干扰不会影响到逻辑单元和单综合以上考虑,我们采用方案三,电机驱动及PWM调速模块方案分析与比较方案一、使用分立元件搭建电机驱动电路。使用分立元件搭建电机驱动电路造价低廉,在大规模生产中使用广泛。但分立元件H桥电路工作性能不够稳定,较易出现硬件上的故障,故放弃了这一方案。方案二、使用MC33886芯片驱动电机。MC33886是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调

8、节输出电压;直接用单片机的O口提供信号,而且带有使能端,方便PWwM调速,电路简单,性能稳定,使用方便。MC33886芯片可以用来驱动2个直流电动机或步进电动机等感性负载,正好符合小车两个二相电机的驱动要求。综合以上考虑,采用MC33886芯片驱动小车电机。,MC33886驱动电机原理流逻批电平右电机,元件安装渊障红外传感器寻迹光电开光质电阻蜂鸣器转向灯,56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。库法耶夫57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。吕凯特58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。朱熹59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。笛卡儿60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。左拉,