《簡(jiǎn)易電磁循跡智能小車.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《簡(jiǎn)易電磁循跡智能小車.ppt（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章 簡(jiǎn)介概要,第二章 設(shè)計(jì)原理,第三章 制作過程,第四章 總結(jié),,簡(jiǎn)介概要,智能汽車這個(gè)概念是在半個(gè)世紀(jì)前提出，一些發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)已將智能汽車用于社會(huì)服務(wù)，其擁有強(qiáng)大的控制、識(shí)別能功能。智能汽車不僅可以用于生產(chǎn)、服務(wù)，大幅度提高我們的工作效率，同時(shí)給予人們更多地便利及安全保障。智能汽車將會(huì)對(duì)未來交通系統(tǒng)帶來巨大的變革。然而目前所需要解決的最大問題便是無人駕駛汽車的安全問題。,簡(jiǎn)介概要,簡(jiǎn)介概要,以汽車模型作為基礎(chǔ)，通過自動(dòng)識(shí)別道路中心位置處由通有交變電流（20KHz）的導(dǎo)線所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)道路檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋跡的功能。,,設(shè)計(jì)原理,該設(shè)計(jì)原理采用電磁感應(yīng)效應(yīng)檢測(cè)導(dǎo)體周圍產(chǎn)生的

2、磁場(chǎng)。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，通有交變電流的導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。由比奧-薩伐定律可知,在通有電流I，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，距離導(dǎo)線中心為r的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：,磁感線是以導(dǎo)體為圓心的一系列同心圓，由上述公式可知，當(dāng)電流I一定時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度與距離導(dǎo)線中心的長(zhǎng)度成反比。變化的磁場(chǎng)通過感應(yīng)線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。因此在小車前方放置感應(yīng)線圈，根據(jù)磁場(chǎng)的大小產(chǎn)生相應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，驅(qū)動(dòng)小車行進(jìn)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，假設(shè)線圈半徑為r，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：,,位置分析整體思路,小車位于軌道中心 小車偏左 小車偏右,小車左轉(zhuǎn) 小車右轉(zhuǎn),本次設(shè)計(jì)中是通過判斷小車偏

3、移量，來調(diào)整小車位置，從而達(dá)到按規(guī)定路線行駛的要求。,邏輯判斷表,,系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),總體設(shè)計(jì)方案,電磁傳感器,信號(hào)采集及處理,邏輯控制,電機(jī)驅(qū)動(dòng),左電機(jī),右電機(jī),,電源模塊,電磁傳感器,01,,,由于賽道路徑上鋪設(shè)的漆包線通有20KHz的方波，傳感器采用傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)線圈方案，它具有原理簡(jiǎn)單，體積較小，價(jià)格便宜，相應(yīng)頻率快，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。,檢測(cè)電磁線圈選用10mH的工字電感，這類電感的體積小，Q值高，具有開放的磁芯等特點(diǎn)。 已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為f=20 kHz，感應(yīng)線圈電感為 L= 10 mH ，可以計(jì)算出諧振電容的容量為：,標(biāo)稱電容與上述容值最為接近的電容為 6.8nF，所以在實(shí)際

4、電路中我們選用 6.8nF 的獨(dú)石電容作為諧振電容。該電容雖然誤差比較大，測(cè)試中15個(gè)電容里面誤差最小的都有1453pF，但價(jià)格便宜。,信號(hào)采集及處理,01,,,,,信號(hào)處理電路由兩級(jí)放大電路和檢波電路組成，第一級(jí)放大是三極管放大，第二級(jí)放大是LM358單電源供電反比例運(yùn)放電路。 在兩級(jí)放大之后，為了方便后面的邏輯控制，故需要幅度測(cè)量，本設(shè)計(jì)中選用倍壓檢波電路獲得正比于交流信號(hào)峰峰值的方案，倍壓檢波電路中的二極管選用肖特基二極管，該二極管的開啟電壓一般在0.10.3V左右，小于普通硅二極管開啟電壓0.7V。,一級(jí)放大電路,二級(jí)放大電路,檢波電路,邏輯控制電路,01,采用4個(gè)比較器，傳感器的

5、輸入轉(zhuǎn)換成電壓后，輸入到比較器正相輸入端，負(fù)向輸入端接一個(gè)變阻器方便調(diào)節(jié)比較電壓。一路傳感器電壓輸入到兩路比較器。通過設(shè)定兩個(gè)不同級(jí)別的電壓判斷當(dāng)前的位置。,比計(jì)器原采用LM339比較器，它是三極管開路輸出，接上拉電阻后，調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)LM339的輸出不能驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，加上上電阻后還是有問題。邏輯判斷不準(zhǔn)。 后來采用LM358運(yùn)放來替代比較器，因?yàn)長(zhǎng)M358的輸出是推挽輸出，有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。,電機(jī)驅(qū)動(dòng),01,電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用2N5551開關(guān)電路，比較器的輸出驅(qū)動(dòng)三極管基極，當(dāng)Q1飽和導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速較慢，當(dāng)Q1和Q2都飽和導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速較快。,,制作過程,1,2,3,第一階段：課程設(shè)

6、計(jì)題目分析、文獻(xiàn)查詢和咨詢階段,第二階段：電路設(shè)計(jì)、元器件采購(gòu)及電路板PCB設(shè)計(jì)階段,第三階段：焊接電路及調(diào)試階段,,總結(jié),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,通過在跑道上測(cè)試，本設(shè)計(jì)基本達(dá)到了課程設(shè)計(jì)要求。但其中也有不足之處。首先小車在行進(jìn)途中會(huì)出現(xiàn)左右晃動(dòng)的情況，通過分析，是由于對(duì)感應(yīng)部分的放大電路沒有達(dá)到要求，當(dāng)導(dǎo)線位于兩電感線圈中間時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極其微小，放大倍數(shù)不高，以至于后面的邏輯判斷不能準(zhǔn)確定位。其次對(duì)于小車行駛速度也有待提高，起初為了防止小車因速度過快不能及時(shí)反應(yīng)而脫離跑道，因此在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路上選擇稍大電阻，以減小電流。整體而言，整個(gè)設(shè)計(jì)所需成本較低，功能也基本完善，在后續(xù)的學(xué)習(xí)和工作中，我將進(jìn)一步改進(jìn)傳感器電路，加大探測(cè)范圍，提升小車速度，來提升智能車的性能。,科技進(jìn)步的空間還很巨大，智能車輛技術(shù)仍有待提高 我們的任務(wù)依然艱巨 望各位同學(xué)學(xué)好專業(yè)技能， 站在國(guó)家科技發(fā)展的高度上去面對(duì)各種挑戰(zhàn)與艱難 不忘初心 砥礪前行,后序,就這樣,貌似沒有什么誠(chéng)意,然而就是沒了,