《智能车光电组硬件与机械设计专题.ppt

智能汽车光电组 硬件与机械设计专题 主讲人：卢红海 2012年9月4号 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 前排激光板 光电车整体构造图 前排接收管 转向舵机 主激光板 电池 电机驱动板 测速编码器 主控板 摇头舵机 透镜 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 内容安排 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、光电车硬件设计 电源管理模块 单片机核心控制器 电机驱动模块 光电传感器模块 舵机控制模块 速度检测模块 人机交互模块 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.1硬件设计总体方案 硬件电路是智能车的基础，只有完成了稳定科学的硬件电路，才能在这个基础上进行软件算法的设计，做出优秀的智能车。 智能车硬件设计原则：尽量精减，采用简单可靠的电路，选用性能优秀而且性价比好的芯片，设计稳定可靠兼容性好的电路板。 硬件设计主流方案：采用飞思卡尔16位XS128或32位微控制器MK60DN512作主控芯片。选用5mw—100mw激光作为路经检测传感器，微控制器通过I/O口获得激光传感器采集的赛道信息，经过处理后给出舵机转角和电机转速。通过人机接口可以方便的设置智能车运行的参数，并获得智能车运行状况。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.2单片机核心控制器 按照大赛组委会的规定，车模控制电路只能采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位或32位MCU作为唯一微控制器。常用的MCU有:16位S12XS128、32位MK60DN512等。 核心控制器可以选择购买设计良好的最小系统板，也可以自己设计包括滤波电路、复位电路和BDM下载端口等。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.3电源管理模块 智能车采用7.2V 2000mAh镍镉蓄电池供电，由于电路中的不同电路模块所需要的工作电压和电流容量各不相同，因此电源模块应该包含多个稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。 稳压芯片的选取原则：压差不能太大， 电压要稳定， 电流要足够， 价格要适中。 常用芯片有LM2940、LM2941、 TL1963A等。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.3电源管理模块 电池 7.2V-8.5V 电机驱动 6V稳压 5V 稳压 5.5V稳压 电机 摇头舵机 激光传感器 转向舵机 3.3稳压 MCU 常用电源模块电压分配图： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.4光电传感器模块 光电传感器是利用光电器件把光信号转换成电信号的装置。 光电传感器工作时，先将被测量转换为光量的变化，然后通过光电器件再把光量的变化转换为相应的电量变化，从而实现非电量的测量。 光电传感器的核心（敏感元件）是光电器件，光电器件的基础是光电效应。 光电传感器的结构简单，响应速