3.1 电源模块设计
电池电压为7.2V,系统所使用单片机MC9S12DG128 的工作电压为5V 模式。路径识别传感器和转速传感器的工作电压也选择5V 模式。经测试表明,转向舵机在6V 时为最佳工作电压。电机直由电池经MC33886 供电。图3.1 所示为用L5973 将7.2V 电池电压转化为5V 电路原理图。图3.2 为转向舵
机的供电系统,在输出端个串一个压降为0.6V 的稳压二极管,则保证输出电压为6V。


3.2 电机驱动电路设计
该车模驱动电机堵转电流约为12A,车模正常行驶时电机电流为3A左右,车模行驶时需对车速加以控制,则对电机必须进行PWM调速。图3.3所示为本次驱动电机的电路设计,使用两片MC33886并联是为了防止由于电流过大发热加剧导致其过热保护。

图 3.3 电机驱动电路
3.3 路径识别传感器电路设计
3.3.1 后排传感器电路
后排传感器水平放置,离地距离近,且基本利用路面的镜面反射光,故可
使用发光功率小的红外发射管。本系统所选取的红外发射管工作电流为
,管压降为。为减小发射电路总电流,发射管串联使用,
后排共6 个发射管,故采用3 个管串联的方式,但还需串联分压电阻,此电阻
阻值为:
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具体发射电路图3.4 所示。

图 3.4 后排传感器发射电路
接收电路采用采样电阻提取电压,由于光电流较小,为能采到0~4.8V 的电压范围,选取采样电阻为R=20k。具体接收电路图3.5 所示。

3.3.2 前排传感器电路
前排传感器主要用于提高前瞻性,故设计倾角350,接收管所接收到的反射光均来自道路漫反射,为加大光强,选择大功率的发射管,其工作电流为
,管压降为
。为减小发射电路总电流,采用2~3 个发射管串联的方式,同时采用脉冲方式发射。
发射管共8 个,三个一组串联,剩下两个一组,为使其正常工作,串联两个稳压二级管以获得分压的效果。具体发射电路如图3.6 所示。

图 3.6 前排传感器发射电路
接收电路同样采用取样电阻提取电压的方式,但为了可调节采样灵敏度,取样电阻设为可调电阻。具体接收电路如图3.7。

图 3.7 前排传感器接收电路
3.4 转速传感器电路设计
车速传感器为对射式光电传感器,具体电路如图3.8。由光电对管采集输出为类似正弦波的信号,为使最终的车速信号为单片机所能处理的数字信号,在光电对管输出端接电压比较器LM2903。

图 3.8 转速传感器电路


