第三章 控制系统与设计安装
推荐给好友
打印
加入收藏
更新于2008-08-06 23:03:27

本次设计的整个系统由主控制模块、从控制模块、传感器感测模块、电机的驱动和控制模块、舵机控制模块和电源供电模块这五个部分构成,系统框图如图3.1所示。


图3.1


3.1 主从控制模块

在本次设计中,主控制模块使用的是组委会提供的核心MC9S12DG128的开发板,没有对其内部电路进行改动。从控制模块,电路设计采用简洁紧凑的设计方案,以减轻系统负载,提高响应速度,这样即使发现问题,也能很好地尽快解决。传感器,执行机构,驱动电路,速度检测构成了从控制模块。实现了采集路面信息,电源供电,检测速度,与MCU传输信号等功能。
 
3.2传感器的设计与安装
本次设计采用型号为发射管(EL1KL3),接收管(EL1KLA)红外传感器,位于智能汽车的最前方,起到判断路径的作用,采用了反射式红外传感器,接收管下拉电阻,加放大三极管,检测到黑线为高电压,白线为低电压(压差越大,检测就越准确)。
红外传感器电路如图3.2


图3.2


红外传感器原理:红外发射器发出光线是一个范围,检测距离越远,理论反射的越少,遇到黑线吸收了大部分的红外光线,反射了小部分的光线,遇到白线吸收了小部分的红外线,反射了绝大部分的光线,当接受管接收到大部分的红外光线,接收电路导通,输出为高电平,否则为低。

 3.3 电机的驱动和控制
通过改变从单片机输入到电机驱动芯片MC33886的PWM波的占空比=PWMDTYX/PWMPERX,来控制对电机的供电电压的大小,从而控制电机的转动速率。本次设计采用双33886并联,提供更大的驱动电流,原理图如图3.3。


图3.3


在设计的过程中我们通过了向IN1,IN2口送出PWM波来控制电机的正转和反转,我们使用了电机的正转为智能车加速,当转弯的时候利用了反转PWM波来控制电机的减速,送出方波频率为10kHz。

PWMPERxy= 200

通过PWM6,PWM7的开启,送数和关断,向IN1和IN2送PWM波,可以自动控制电机的正反转,通过反转来刹车。

表3.1



3.4 舵机控制

理论依据:舵机脉宽与转角在-45度到+45度范围内成线性变化的规律。
单片机通过PLL将总线频率倍频到32M,有

 Clock A = BusClk/2**3=4M

10ms时间需要计数40000。Angle与真实舵机转角是1:1关系,所以可以知道,

PWMDTY45 = unsigned short(6000 + 1600/45*angle)(正转的时候)
PWMDTY45 = unsigned short (6000 - 1600/45*angle)(反转的时候)


 3.5 速度检测
为了精确地控制速度,本次设计速度检测采用欧姆龙E6B2,只取A象限的信号连接到ECT时间捕捉模块,通过分析信号可以得到真实速度。


3.6 电源供电模块
本次设计采用双电源供电,电机7.2V, (传感器,舵机)6V,(MCU,速度检测器)5V。原理图如图3.4


图3.4


3.7 系统电路板的设计与安装

电路设计采用简洁紧凑的设计方案,以减轻系统负载,提高响应速度,电路板安装在车身正上方,重心低,加速更平稳。

 

上一章:机械结构调整方案                                                        下一章:软件算法部分




 
关于我们 | 诚邀加盟 | 客户服务 | 相关法律 | 网站地图 | 友情链接 | 服务信箱:service@eefocus.com
© 2006 与非门科技信息咨询(北京)有限公司 All Rights Reserved.