飞思卡尔智能车设计报告(编辑修改稿)

飞思卡尔智能车设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

点。 与其它的稳压芯片一样， LM2940 需要外接一个输出电容来保持输出的稳定性。 出于稳定性考虑，需要在稳压输出端和地之间接一 个 47uF 低等效电阻的电容器。 舵机的工作电压是 6 伏，采用的是 LM7806。 K60 单片机和 5110 液晶显示器需要 伏供电，采用的是 LM1117。 驱动电路采用英飞凌的 BTS7960，通态电阻只有 16mΩ，驱动电流可达 43A，具有过压、过流、过温保护功能，输入 PWM 频率可达到 25KHz，电源电压。 BTS7960 是半桥驱动，实际使用中要求电机可以正反转，故使用两片接成全桥驱动。 如图下图所示。 飞思卡尔智能车（电磁组） 合肥学院 5 驱动电路原理图 由于电磁组的起始线是直径为 15mm，高度为 13mm ，表面磁场强度为 30005000Gs 的永磁铁，就可以用霍尔元件或干簧管来检测。 但是使用霍尔元件需要提供电源，而且霍尔元件是有磁场方向限制的，而且赛道上的磁铁方向的摆放方向是随机的，这就给检测带来了很大的麻烦。 而干簧管没有这种限制，使用方便，结果可靠。 最终确定使用干簧管检测起始线。 为防止漏检起跑线，在小车每边并联两个干簧管，增加检测范围，即共用 4个干簧管对起跑线进行检测。 干簧管是一种磁敏的特殊开关。 它通常由两个或三个既导磁又导电材料做成的簧片触点，被封装在充有惰性气体 (如氮 、氦等 )或真空的玻璃管里，玻璃管内管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点。 当通过一定强度的磁场时，干簧管就会吸合，其实它就像一个开关一样，开和关取决于是否经过磁场。 利用此特点，通过上拉接到单片机的中断口，使单片机快速响应起跑线信号。 起跑线检测模块电路如下图所示： 飞思卡尔智能车（电磁组） 合肥学院 6 起跑线检测模块电路图 电磁传感器检测路面信息的原理是由电感和电容并联产生相应的特定频率谐振，其频率的设定为跑到信息频率的附近，再由谐振感应跑到上由变化的电流产生的变化的磁场，从而产生 相应的交流电压，再将相应的交流的电压进行放大、整流和滤波从而变化成相应的电压。 采用电磁感应线圈的方案测量赛道上 100mA 左右 20KHz 交流电所产生的磁场。 线圈感应到的信号是很微弱的，要放大电路放大。 再将放大后的交流信号通过检波得到直流信号。 经过我们不断查资料，尝试最终我们选用的是基于 RR 运放 LMV358 的电磁放大检波电路，如下图所示： 由于磁场分布的特殊性，在载流直导线周围产生的磁场如下图 1 所示，今年电磁组车身长度不再有限制，所以合理的利用规则拓展小车的前瞻是形势所趋，传感器的布局对 车速的影响也相当重要。 中间一字型，两边扇形的布局，在跑弯道时稍微好一些，但直道上和单边圆弧上还是一字型排布比较好，盲区比较少，出于整体考虑，采用一字型传感器布局，能最大限度的利用前瞻。 如下图 2 所示： 飞思卡尔智能车（电磁组） 合肥学院 7 图 1 载流直导线周围产生的磁场 图 图 2一字型传感器布局图 如果说前面的硬件是智。