飛思卡爾智能車及電子設(shè)計(jì)大賽簡(jiǎn)介

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1、飛思卡爾智能車各位同學(xué)你們好，下面由我來(lái)給大家介紹一些我參加飛思卡爾智能車大賽以及電子設(shè)計(jì)大賽的心得，和一些入門知識(shí)，時(shí)間倉(cāng)促，文筆有限，有不合理的地方望大家見(jiàn)諒。一．幾個(gè)基本要求：（依據(jù)第一屆的選人方式）1.做事情認(rèn)真、積極、負(fù)責(zé)，且有毅力。2.有團(tuán)隊(duì)精神。3.專業(yè)知識(shí)越強(qiáng)當(dāng)然也會(huì)越有利，但自學(xué)能力也非常非常重要。注釋：因?yàn)榇蠹一径际穷^一次做這個(gè)項(xiàng)目，功底都差不多，按上一屆選人的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，那些老師可能會(huì)比較看重學(xué)生的這些特質(zhì)。（當(dāng)然事先有準(zhǔn)備相關(guān)的知識(shí)以及自身的專業(yè)能力也是必須的啦）。解釋一下為什么要上

2、述那幾點(diǎn)：1．做事情認(rèn)真、積極、負(fù)責(zé)，且有毅力。認(rèn)真是必須的，那個(gè)單片機(jī)很容易燒毀，并且還挺貴的，上一次由于沒(méi)經(jīng)驗(yàn)就燒了挺多個(gè)。積極跟負(fù)責(zé)，做這個(gè)比賽，就要多花點(diǎn)時(shí)間在上面，三天兩頭都見(jiàn)不到你的人，隊(duì)友很容易會(huì)有意見(jiàn)，很快對(duì)你就會(huì)排斥，還有該是你負(fù)責(zé)的部分你就要努力去搞定，而不是一副事不關(guān)己的樣子。毅力，這是必須的，在時(shí)間緊張的時(shí)候免不了要在生化樓通宵熬夜的，沒(méi)點(diǎn)毅力，兩三天你就夸了。2．有團(tuán)隊(duì)精神。這點(diǎn)很重要，能不能和隊(duì)友默契的合作往往能左右這個(gè)隊(duì)伍的成績(jī)，合作在于溝通，能心平氣和地與別人溝通的會(huì)比較受青

3、睞。有意見(jiàn)大家好好說(shuō)，別太沖動(dòng)跟倔強(qiáng)。3．專業(yè)知識(shí)越強(qiáng)當(dāng)然也會(huì)越有利，但自學(xué)能力也非常非常重要。因?yàn)槲覀儗I(yè)的人過(guò)去主要是負(fù)責(zé)硬件部分，所以電路設(shè)計(jì)，焊電路板是必不可少的，沒(méi)有電專業(yè)知識(shí)是不成的，自學(xué)能力是非常重要的，因?yàn)槟沁吇緵](méi)老師給你培訓(xùn)，上一屆的同學(xué)也不可能手把手教你怎么弄，所以大部分還是靠自己的自學(xué)能力啦。懂得從各屆智能車比賽的優(yōu)秀技術(shù)報(bào)告學(xué)習(xí)，從網(wǎng)上查找芯片資料。二．相關(guān)硬件知識(shí)簡(jiǎn)介：系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要由HCS12（單片機(jī)）控制核心、電源管理單元、傳感器、車速檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)控制電路和直流驅(qū)

4、動(dòng)電機(jī)控制電路組成，其系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1以上攝像頭小組的系統(tǒng)硬件圖，其實(shí)每個(gè)小組除了傳感器部分，以及為傳感器部分服務(wù)的電路有些不同，其余部分基本上可以通用。首先是電源管理系統(tǒng)：由于整個(gè)系統(tǒng)有多個(gè)模塊組成，而每個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)能力，電壓以及對(duì)電壓波形的要求不同，所以將電池電壓通過(guò)不同的穩(wěn)壓芯片或者其他效率更高的穩(wěn)壓電路穩(wěn)成不同的電壓，為各模塊供電。如單片機(jī)需要的穩(wěn)定，紋波較小的電壓，所以通常采用LM2940-5的3腳穩(wěn)壓芯片對(duì)其進(jìn)行供電。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊：先講一下電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制原理，輸入電壓直接由電池輸入到驅(qū)

5、動(dòng)模塊，這是電機(jī)所能獲得最高參考電壓，再由單片機(jī)控制輸出的PWM波的占空比給驅(qū)動(dòng)模塊，使驅(qū)動(dòng)模塊能夠輸出不同的電壓，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)向發(fā)生改變。從而實(shí)現(xiàn)加速減速反轉(zhuǎn)等。驅(qū)動(dòng)模塊一種是直接使用飛思卡爾公司的驅(qū)動(dòng)芯片組成，其電路圖如圖2，其驅(qū)動(dòng)能力還算不錯(cuò)，電路也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是成本高，效率可能也比較有限，另外比較常用的一種是使用H橋作為驅(qū)動(dòng)，H橋有很多種組成方式，如圖3是其中一種。圖2圖3舵機(jī)：如圖4是其外形，車上安裝如圖5，舵機(jī)有3根線，分別為紅色6V電源線，黑色地線，白色控制信號(hào)線，舵機(jī)的組要功能是控制輪

6、子的轉(zhuǎn)角，使車子達(dá)到拐彎的功能，其控制方式與電機(jī)類似，也是通過(guò)控制PWM波的占空比來(lái)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)角，在調(diào)試的時(shí)候，需要用測(cè)試輪子正中，最左，最右所對(duì)應(yīng)的PWM波的占空比值。舵機(jī)控制的好壞是直接關(guān)系到車子的速度。圖4圖5最小系統(tǒng)模塊：一般一開(kāi)始都是直接使用開(kāi)發(fā)板作為系統(tǒng)核心，負(fù)責(zé)信號(hào)的采集，分析，運(yùn)算，決策，控制各模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)，這部分比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是引腳功能認(rèn)識(shí)，雖然采集，分析，運(yùn)算，決策，控制這些一般由寫(xiě)程序的同學(xué)負(fù)責(zé)，但是對(duì)引腳功能有所了解才能更好的分配使用，以及外圍電路的設(shè)計(jì)需要用到哪些引腳才能運(yùn)籌帷幄

7、，才不至于電路設(shè)計(jì)時(shí)有些引腳功能重復(fù)，有的卻不夠使用這樣的矛盾。傳感器模塊：上一屆有三個(gè)類別的小組，分別為電磁、光電、攝像頭，其區(qū)別就在于傳感器的不同，所謂的傳感器其實(shí)相當(dāng)于小車的眼睛，通過(guò)它來(lái)檢查道路信息，再將信息送往單片機(jī)，由單片機(jī)分析再做決策。一下分別簡(jiǎn)單介紹一下各傳感器的工作特性。電磁：其主要原理是通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律，在比賽的的道路中間鋪設(shè)一條導(dǎo)線，同上電流，由電生磁，一般小車是用電感或者其他器件來(lái)檢查磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，離中線越遠(yuǎn)則磁場(chǎng)越小，反之越大，通過(guò)這種方式來(lái)判別車子當(dāng)前離中線的位置。光電：光電

8、傳感器是原理最簡(jiǎn)單的一種，跑道如圖4，跑道中間有一條黑線，而光電就是通過(guò)光的發(fā)射和接受來(lái)檢查這條黑線，當(dāng)光線照射在白板時(shí)，由于白色反射能力較強(qiáng)所以接收管（比如光敏3級(jí)管）就會(huì)導(dǎo)通，信號(hào)線就會(huì)輸出低電平/高電平。當(dāng)光線照射在黑線上時(shí)，由于黑色比較容易吸收光線，使其反射的很少，接收管沒(méi)有接受到光線就會(huì)截止，輸出高電平/低電平。（信號(hào)輸出高低電平由電路設(shè)計(jì)決定），由一排的光電傳感器同時(shí)照射在跑道上，從接收信息分析哪個(gè)光