31电源模块
系统总共需要四路电源。主控芯片需要5V电压。舵机的额定电压为486V,系统中采用55V供电。传感器由于功率较大,为了避免影响其它电源,采用单独提供5V电源。电机则直接由电池供电。图二为电源模块电路图,其中VCC72用作电机驱动电源,VCC55用作舵机驱动电源,VCC5用作主控芯片及传感器
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f电源。在设计中我们对主控芯片和传感器电源做了防干扰处理措施。
图二
电源模块电路图
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电机驱动模块
驱动模块采用两片BTS7660,通过自行设计电路,使之能够达到前进,后退,停车功能。图三所示为我们设计的驱动模块的PCB图。
图三
电机驱动PCB图
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f33
传感器模块
传感器模块采用15个ST188光电反射式红外传感器,其检查距离可以达到413mm,发射管和接收管集成在一个封装内。当检测到赛道上的黑线时,红外发射管发射的红外光将会被吸收,此时红外接受管不能接受或者接受到微量的光线。图六中的接受管将不会导通或者导通电流很小,在LM324比较功能的作用下8脚将会输出低电平,相反传感器检测到白色跑道,8脚将会输出高电平。通过传感器的输出信号即可得知赛道信息,并且还能通过调节20K阻值的滑动变阻器改变传感器的灵敏度。图四为ST188实物图。图五为智能车使用的传感器PCB图。图七为制作完成的传感器实物图。
图四
ST188实物图
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f图五图六
传感器PCB图ST188传感器电路图
图七
制作完成后传感器实物图
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主控芯片及其外围电路、BDM下载器
主控芯片采用主办方指定的飞思卡尔公司生产的MC9S12XS128芯片,此芯片80个引脚。内部集成了AD模块,PWM模块,CAN总线模块等。如图八所示为主控芯片实物图。图九为与芯片配套的BDM下载器。
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f图八
MC9S12XS128芯片实物图
图九
主芯片配套的下载器
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f图十
主控芯片及其外围电路
4系统软件设计
41监控界面
由于要知道小车运动的真实参数,所以我们用VB编程设计了智能车的监控界面。主控芯片和监控界面通过串口进行无线通信,这样我们能够实时的观察到小车运行的速度、传感器的情况并且还能手动控制小车。如图十一所示:
图十一智能车监控界面
42系统流程图
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f传感器检测
否有效?
是
信号处理
起点?是否否第二次起点?是保存第一次起点舵机控制脉冲
电机控制脉冲
退出循环
图十二
系统流程图
43
程序软件
431传感器检测程序voidget_statevoidSteer0PT1AD0_PT1AD07Steer1PT1AD0_PT1AD06Steer2PT1AD0_PT1AD05Steer3PT1AD0_PT1AD04Steer4PT1AD0_PT1AD03
8
fSteer5PT1AD0_PT1AD02Steer6PT1AD0_PT1AD01Steer7r