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智能电动车及驱动系统电路设计攻略

作者:dolphin时间:2017-04-12

  本系统要求设计并制作一个简易智能电动车,设计方案包括基本要求,发挥部分及其它创新部分。

  基本要求

  ① 电动车从起跑线出发(车体不得超过起跑线)、沿宽度为2cm的黑色引导线到达B点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。电动车检测到薄铁片时,立即发出声光指示信息,并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。

  ② 电动车到达B点后进入“弯道区”,沿圆弧引导线到达C点(也可脱离圆弧引导线到达C点)。C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片,要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C处停车5秒,停车期间发出断续的声光信息。

  ③ 电动车在光源的引导下,通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。

  ④ 电动车完成上述任务后立即停车,全程不得超过90秒,行驶时间达到90秒时立即自动停车。

  

  图2 系统总体框图

  线路跟踪电路

  方案一:采用CCD单色摄像头,配计算机主板及图像采集卡。对白背景下,黑线的识别,目前做的比较成熟,效果相当好。但成本高,很难找到合适的载体。

  方案二:采用颜色传感器。目前颜色传感器的应用,越来越广泛,效果也可以。但几百元的价格及相对复杂的处理电路,并且还需要光源,所以也不是一个很好的选择。

  方案三:采用一左一右两个红外发射接收对管。该传感器不但价格便宜,容易购买,而且处理电路(如图3所示),简单易行,实际使用效果很好,能很顺利地引导小车到达C点。

  在该电路中,加比较器LM311($0.0878)的目的,是使模拟量转化为开关量,便于处理。为使发射有一定的功率,发射回路要求不小于20mA的电流。

  根据 ,故可选择R1=150Ω。

  启动时,小车跨骑在黑线上。两个红外发射接收对管,分别安装在黑线的两侧的白色区域,输出为低电压,当走偏,位于黑线上时,输出为高电压。因黑线较窄(2cm),为及时调整车的方向,选择比较器的阀值为2.5v,即黑白相间的位置,即开始调整。实验表明,效果较理想

  

  图3 红外发射接收对管处理电路



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