Freescale智能車入門手冊(中文版)_圖文

1、Freescale 智能車入門手冊 (V0.6飛思卡爾半導(dǎo)體大學(xué)計劃部2010年 3月版本歷史 目 錄第一章 概述 . 1第二章 工具與材料 . 31. 游標卡尺 . 32. 卷尺 . 33. 直角尺 . 41. 虎鉗 . 42. 尖嘴鉗 . 53. 偏口鉗 . 54. 剝線鉗 . 65. 美工刀 . 66. 剪刀 . 67. 銼刀、砂紙 . . 78. 螺絲刀 . 79. 扳手 . 7 10. 鑷子 . 8 11. 手動鋼鋸 . . 8 12. 錘子 . 813. 吸錫器 . 91. 電烙鐵 . 92. 熱風箱 . 91 電壓的測量 . 112 電阻的測量 . 113 二極管的測量 . 11

2、4 三極管的測量 . 115 其他檔位 . 11 2. 示波器 . 111 區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬 . 122. 軸承 . 131. KT板 . 141. 鋁材 . 142. 不銹鋼材 . 14第三章 模型車的組成及安裝調(diào)整方法 . 161. 改變舵機安裝方式 . . 172. 改變車輪定位 . . 18第四章 循線原理與設(shè)計方案 . 271. 分辨率高 . 282. 前瞻遠 . 293. 路徑好 . 30第五章 賽車常用電路 . 34第六章 開發(fā)環(huán)境與主控芯片特性 . 381. GPIO概述 . 492. I/O口的使用方法 . 491數(shù)據(jù)方向寄存器 (Data Direction Re

3、gister x, DDRx . . 492數(shù)據(jù)寄存器 (Port x I/O Register, PORTx . . 493上拉電阻控制寄存器 . . 50 3. 樣例程序 . 501 小燈控制頭文件 Light.h . . 502 小燈控制子函數(shù) Light.c . . 501 SCI 初始化 . 522發(fā)送一個數(shù)據(jù)與接收一個數(shù)據(jù) . . 53 2. 樣例程序 . 541 串行通信頭文件 SCI.h . 542 串行通信子函數(shù) SCI.c . 543 串口測試 (查詢方式 主函數(shù) main.c . 561. A/D模塊概述 . . 562. DG128內(nèi)部 A/D轉(zhuǎn)換模塊 . 573. A

4、/D轉(zhuǎn)換模塊的基本編程方法 . 571 A/D轉(zhuǎn)換初始化 . . 572 啟動 A/D轉(zhuǎn)換 . 583獲取 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 . . 584. 樣例程序 . 581 A/D轉(zhuǎn)換頭文件 ADC.h . 582 A/D轉(zhuǎn)換子函數(shù) ADC.c . 591. 概述 . 612. DG128定時器特點 . . 61 2. 樣例程序 . 621 定時器溢出中斷頭文件 Timer.h . 622 定時器溢出子函數(shù)文件 Timer.c . 623 定時器溢出中斷測試主函數(shù) main.c . . 631. 輸入捕捉概述 . . 642. 樣例程序 . 651 輸入捕捉頭文件 InputCapture.h . 65

5、2 輸入捕捉子函數(shù) InputCapture.c. 651. 脈沖累加概述 . . 662. 樣例程序 . 661 脈沖累加頭文件 PA.h . . 662 脈沖累加子函數(shù) PA.c . . 671. PWM概述 . 682. 樣例程序 . 681 PWM頭文件 PWM.h . 682 PWM子函數(shù) PWM.c . 693 PWM測試主函數(shù) main.c . 71第七章 軟件設(shè)計的常用算法 . 72第八章 賽車設(shè)計樣例 . 771. 主程序 . 78第九章 調(diào)試及常見問題分析 . 821.通信模塊 . 842.數(shù)據(jù)顯示 . 851顯示賽車狀態(tài)信息 . . 85第一章 概述大學(xué)生智能汽車競賽是以

6、智能汽車為競賽平臺的創(chuàng)意性科技競賽, 是面向大學(xué)生的一種具 有探索性的工程實踐活動,具有技術(shù)含量高,涉及學(xué)科多,趣味性強,參賽成本低等特點。 參賽選手須使用統(tǒng)一指定的競賽車模套件,采用飛思卡爾半導(dǎo)體公司的 8位、 16位微控制 器作為核心控制單元,自主構(gòu)思控制方案進行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計內(nèi)容包括傳感器信號采集處理、 電機驅(qū)動、轉(zhuǎn)向舵機控制以及控制算法等。在此基礎(chǔ)上,完成智能車的制作及調(diào)試,并于指定 日期與地點參加比賽。大學(xué)生智能汽車競賽的比賽方式是, 各隊選手將設(shè)計好的智能汽車在規(guī)定寬度的白色跑道 上沿著中間黑色線行進,以完成時間最短者為優(yōu)勝。主要的比賽規(guī)定有:智能競賽車模的規(guī)定比賽須采用統(tǒng)一指定的

7、車模, 細節(jié)及改動須受到一定的限制。 如禁止改動舵機、 驅(qū)動 電機以及電池、車底盤結(jié)構(gòu)、輪距、輪徑及輪胎,禁止采用其它型號的驅(qū)動電機等。 有關(guān)賽場的規(guī)定(1賽道路面用專用白色基板制作,跑道所占面積一般不大于 5000mm* 7000mm ,跑 道寬度不小于 600mm 。(2跑道表面為白色,中心有連續(xù)黑線作為引導(dǎo)線,黑線寬 25mm ;(3跑道最小曲率半徑不小于 500mm ;(4跑道可以交叉,交叉角為 90°(5賽道不一定封閉;(6 賽道有一個長為 1000mm 的出發(fā)區(qū), 如圖 1-1所示, 計時起始點兩邊分別有一個 長度 100mm 黑色計時起始線, 賽車前端通過起始線作為比賽

8、計時開始或者與結(jié)束時刻。 大學(xué)生智能汽車涵蓋了控制、模式識別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計算機、機械等多個學(xué) 科的知識,具有很強的綜合性和實踐性。該項比賽的參賽對象來自不同專業(yè),需要相互團結(jié)協(xié)作共同完成以下工作:(1根據(jù)汽車理論知識,調(diào)整前輪及其主銷的傾角,包括主銷內(nèi)傾、主銷后傾、前輪外 傾和前輪前束,以保障汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便和減少輪胎的磨損。(2使用舵機控制前輪的轉(zhuǎn)向。舵機安裝的方向和位置直接影響著舵機操作的靈活性。(3 采集黑色引導(dǎo)線信號。 根據(jù)所參加的競賽組別的不同, 引導(dǎo)線信號可以是光電信號、 攝像信號或電磁信號。 若選擇攝像頭作為采集路線的傳感器, 軟件算法更復(fù)雜, 需要利用

9、模式 識別技術(shù),但是競賽觀賞性更好。(4算法設(shè)計。每隊選手都須采用飛思卡爾的 8位或 16位微控制器作為核心控制芯片, 一般只需使用其中的 ADC 、定時器、串口、 PWM 以及 GPIO 等模塊,利用 PID 控制理論編寫 控制算法,保證小車能靈活流暢地運行。(5電機驅(qū)動設(shè)計。驅(qū)動信號來自核心控制芯片,需設(shè)計專門的驅(qū)動電路,提升電流和 電壓,保證足夠的功率驅(qū)動電機,且使電機快速運轉(zhuǎn),以便獲得好的競賽成績。本競賽融科學(xué)性、趣味性和觀賞性為一體,以迅猛發(fā)展、前景廣闊的汽車電子為背景。競 賽規(guī)則透明,評價標準客觀,堅持公開、公平、公正的原則,以保證競賽向健康、普及、持續(xù) 的方向發(fā)展?？傊? 對多數(shù)

10、參賽者來說, 通過競賽, 培養(yǎng)了他們對已學(xué)理論知識和實驗技能的綜合運用 能力。 他們帶著背景對象中的各種新問題, 學(xué)習多個學(xué)科新知識, 并向來自不同學(xué)科背景的同 學(xué)學(xué)習, 逐漸學(xué)會了在交叉、 集成基礎(chǔ)上的綜合運用。 他們在競賽中還必須考慮賽車的可靠性、 壽命、外觀工業(yè)設(shè)計、性能價格比等,即須從系統(tǒng)工程角度出發(fā),結(jié)合技術(shù)與非技術(shù)、集成科 學(xué)與非科學(xué), 使其在具體約束條件下融合形成整體的綜合運用。 應(yīng)該說, 這樣的訓(xùn)練是很有意 義的。 同時, 通過競賽實踐, 逐漸培養(yǎng)大學(xué)生在一個團隊中, 學(xué)會正確地評價自己及評價他人; 學(xué)習和發(fā)揮他人的長處; 建立組織和調(diào)動各類人員積極性的能力。 使他們既能當好主

11、角, 也甘 于當好配角,初步具備腳踏實地做好本職工作的基本素質(zhì)。第二章 工具與材料2.1 工具1. 游標卡尺 用途:測量工件厚度或內(nèi)外直徑的用具,精密度可至 0.01毫米(如圖 2-1所示 。 注意:(1游標卡尺是比較精密的測量工具,要輕拿輕放,不得碰撞或跌落地上,使用時不要用 來測量粗糙的物體,以免損壞量爪,不用時應(yīng)置于干燥地方防止銹蝕;(2測量時,應(yīng)先擰松緊固螺釘,移動游標不能用力過猛,兩量爪與待測物的接觸不宜過 緊,不能使被夾緊的物體在量爪內(nèi)挪動; (3讀數(shù)時,視線應(yīng)與尺面垂直,如需固定讀數(shù),可用緊固螺釘將游標固定在尺身上,防 止滑動;(4實際測量時,對同一長度應(yīng)多測幾次,取其平均值來消

12、除偶然誤差。舉例:測量螺釘外徑。2. 卷尺 圖 2-2 卷尺用途:測量較長工件的尺寸或距離(如圖 2-2所示 。舉例:測量跑道總長。3. 直角尺 圖 2-3 直角尺用途:具有一個直角和兩個直邊,用于畫或檢驗直角的工具(如圖 2-3所示 。 舉例:測量跑道臨邊是否垂直。4. 丁字尺 圖 2-4 十字尺用途:為一端有橫檔的“丁”字形直尺,由互相垂直的尺頭和尺身構(gòu)成,用于畫某物體外 廓邊界的垂線(如圖 2-4所示 。舉例:測繪 KT 板(跑道材料 。1. 虎鉗用途:利用螺旋傳動使兩鉗口作相對移動而夾持工件的工具(如圖 2-5所示 。 注意:用虎鉗固定工件進行加工時,加工工具不可接觸虎鉗鉗口,以免損壞

13、。 舉例:加工鋁材或木材等型材時用于固定被加工物。2. 尖嘴鉗圖 2-6 尖嘴鉗用途:能在較狹小的工作空間操作, 刃口能剪切細小零件, 為儀表及電訊器材等裝配及修 理工作常用的工具(如圖 2-6所示 。舉例:在狹小的工作空間中,拆裝螺母。3. 偏口鉗圖 2-7 偏口鉗用途:將元件過長的引腳剪掉,使元件引腳稍露出焊點即可(如圖 2-7所示 。 舉例:去除元件多余引腳。圖 2-5 虎鉗 4. 剝線鉗用途:用來剝掉細纜導(dǎo)線外部的絕緣層(如圖 2-8所示 。舉例:焊接導(dǎo)線時剝掉外層絕緣層。 圖 2-8 剝線鉗5. 美工刀用途:一種抽拉式結(jié)構(gòu)的刀, 大多由塑刀柄和刀片兩部分組成。刀片多為斜口,用頓時可

14、順片身的劃線折斷,出現(xiàn)新的刀鋒(如圖 2-9所示 。舉例:切割 KT 板(跑道材料 圖 2-9 美工刀6. 剪刀 圖 2-10 剪刀用途:用于切割布、紙、薄板、繩片狀或條狀物體的雙刃工具(如圖 2-10所示 。舉例:剪斷細電線或紙板。7. 銼刀、砂紙 圖 2-11 銼刀用途:表面上有許多細密刀齒、條形,用于銼光工件的手工工具,用于對金屬、木料等表 層做微量加工(如圖 2-11所示 。舉例:對被鋸開的工件斷口進行精加工。8. 螺絲刀 圖 2-12 螺絲刀用途:用來擰轉(zhuǎn)螺絲釘以迫使其就位的工具, 通常有一個薄楔形頭, 可插入螺絲釘頭的槽 縫或凹口內(nèi)。主要有一字(負號和十字(正號兩種(如圖 2-12

15、所示 。舉例:組裝或拆卸車模螺釘。9. 扳手 圖 2-13 扳手用途:利用杠桿原理擰轉(zhuǎn)螺栓、螺釘、螺母等的手工工具(如圖 2-13所示 。 舉例:組裝或拆卸車模螺母,一般和螺絲刀配合使用。10. 鑷子 圖 2-14 鑷子用途:用于貼片電子元件或螺釘取用(如圖 2-14所示 。注意:(1不可使其加熱 (2不可夾酸性藥品 (3用完后必須使其保持清潔。 舉例:焊接時用于夾持貼片元件11. 手動鋼鋸 圖 2-15 手動鋼鋸用途:用于精度不高、較硬材料的切割(如圖 2-15所示 。舉例:切割鋁材或木材等型材。12. 錘子 圖 2-16 橡皮錘用途:錘頭用橡膠制作, 用于敲擊強度較低的零件, 防止其變形或

16、斷裂 (如圖 2-16所示 。舉例:折彎鋁條13. 吸錫器 圖 2-17 吸錫器用途:用于拆卸修理已焊好的電路元件或清理焊錫,一般配合電烙鐵使用(如圖 2-17所 示 。舉例:清理焊盤。1. 電烙鐵 圖 2-18 電烙鐵用途:用來焊接電路,一般配合“焊錫絲”使用(如圖 2-18所示 。注意:(1使用時注意安全,防止燙傷或燙壞電源線絕緣層。(2焊接時應(yīng)一次焊好,防止長時間焊接使電路受熱變形。(3使用后應(yīng)及時斷電,消除火災(zāi)隱患。舉例:焊接電路。2. 熱風箱 圖 2-19 熱風箱用途:用于熱風加熱、 拆焊大面積焊接的電子元件和熱縮管處理等多種需要熱能的場合(如圖 2-19所示 。注意:(1在熱風焊槍

17、內(nèi)部,裝有過熱自動保護開關(guān),槍嘴過熱保護開關(guān)動作,機器停止 工作。必須把風量鈕(A TPCAPACITY 調(diào)至最大,延遲 2分鐘左右,加熱器才能工作,機器 恢復(fù)正常。 (2使用后,要注意冷卻機身:關(guān)電后,發(fā)熱管會自動噴出冷風,當停止吹風時再 拔掉電源插頭。 (3不使用時,請把手柄放在支架上,以防意外。舉例:拆卸芯片。3. 手鉆 圖 2-20 手鉆用途:加工少量精度要求不高的較小直徑孔(如圖 2-20所示 。注意:(1鉆頭必須用卡盤鑰匙鎖緊,以防鉆頭松脫飛出;(2被加工工件應(yīng)固定。舉例:車模底盤打孔。1. 萬用表 圖 2-21 萬用表用途:測量直流電流、 直流電壓、 交流電壓、 電阻和音頻電平等

18、, 有的還可以測交流電流、 電容量、電感量及半導(dǎo)體的一些參數(shù)(如圖 2-21所示 。1 電壓的測量直流電壓的測量, 如電阻兩端電壓、 單片機某一管腳輸出電壓等。 首先將黑表筆插進萬用 表的“ COM ”孔,紅表筆插進“ V ”孔。然后把旋鈕旋到比估計值大的量程,把表筆接電 源或電池兩端;保持接觸穩(wěn)定。最后讀取顯示屏數(shù)值。注意:(1表盤上的數(shù)值均為最大量程。(2 “ V -”表示直流電壓檔, “ V ”表示交流電壓檔, “ A ”是電流檔。(3若顯示屏上顯示為“ 1” ,則表明量程太小,那么就要加大量程后再測量。(4若讀取的數(shù)值左邊出現(xiàn)“ -” ,則表明表筆極性與實際電源極性相反,即此時紅表筆

19、接在負極上,黑表筆接在正極上。2 電阻的測量將表筆插進“ COM ”和“ V ”孔中,把旋鈕打旋到“ ”中所需的量程,將紅、黑表 筆分別接在電阻兩端金屬部位, 測量中可以用手接觸電阻, 但不要把手同時接觸電阻兩端, 這 樣會影響測量精確度的(人體也是導(dǎo)體,存在有限阻值 。讀數(shù)時,要保持表筆和電阻有良好 的接觸;注意:單位:在“ 200”檔時單位是“ ” ,在“ 2K ”到“ 200K ”檔時單位為 “ K ” , “ 2M ”以上的單位是“ M ” 。3 二極管的測量數(shù)字萬用表可以測量發(fā)光二極管, 整流二極管測量時, 表筆位置與電壓測量一樣, 將 旋鈕旋到 “ ” 檔; 用紅表筆接二極管的正極

20、, 黑表筆接負極, 這時會顯示二極管的正向壓降。 調(diào)換表筆,顯示屏顯示“ 1. ”則為正常,因為二極管的反向電阻很大,否則此管已被擊穿。 4 三極管的測量(1 基極判斷表筆插位同上,其原理同二極管。先假定 A 腳為基極,用黑表筆與該腳相接,紅表筆與 其他兩腳分別接觸其他兩腳;若兩次讀數(shù)均為 0.7V 左右,然后再用紅筆接 A 腳,黑筆接觸其 他兩腳,若均顯示 "1" ,則 A 腳為基極,否則需要重新測量,且此管為 PNP 管。(2 集電極和發(fā)射極的判斷數(shù)字表不能像指針表那樣利用指針擺幅來判斷, 那怎么辦呢?可以利用 “ hFE ” 檔來判斷:先將檔位打到“ hFE ”檔,可

21、以看到檔位旁有一排小插孔,分為 PNP 和 NPN 管的測量。前面 已經(jīng)判斷出管型,將基極插入對應(yīng)管型“ b ”孔,其余兩腳分別插入“ c ” , “ e ”孔,此時可以 讀取數(shù)值,即 值;再固定基極,其余兩腳對調(diào);比較兩次讀數(shù),讀數(shù)較大的管腳位置與表面 “ c ” , “ e ”相對應(yīng)。注意:上法只能直接對如 9000系列的小型管測量,若要測量大管,可以采用接線法,即 用小導(dǎo)線將三個管腳引出。5 其他檔位如交流電壓的測量,電流的測量在智能車的制作過程中一般不會使用。2. 示波器用途:可以觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線, 還可以用它測試各種不同的電 量,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)

22、幅度等等(如圖 2-22所示 。在制作智能車時, 在示波器的使用上, 主要是用來看各種信號的波形, 像接收管在黑白跑 道上接收的波形、 CCD 攝像頭輸出的 PAL 制式波形、單片機輸出的控制舵機和電機的 PWM 波形等等。數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨特優(yōu)點,其使用 日益普及。 由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異, 如果使用不當, 會產(chǎn)生較 大的測量誤差,從而影響測試任務(wù)。1 區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬帶寬是示波器最重要的指標之一。 模擬示波器的帶寬是一個固定的值, 而數(shù)字示波器的帶 寬有模擬帶寬和數(shù)字實時帶寬兩種。 數(shù)字示波器對重復(fù)信號采用順

23、序采樣或隨機采樣技術(shù)所能 達到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實時帶寬, 數(shù)字實時帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因 子 K 相關(guān)(數(shù)字實時帶寬 =最高數(shù)字化速率 /K ,一般并不作為一項指標直接給出。從兩種帶 寬的定義可以看出, 模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號的測量, 而數(shù)字實時帶寬則同時適合重復(fù)信 號和單次信號的測量。2 有關(guān)采樣速率采樣速率也稱為數(shù)字化速率,是指單位時間內(nèi),對模擬輸入信號的采樣次數(shù),常以 MS/s表示。采樣速率是數(shù)字示波器的一項重要指標。(1 避免采樣時出現(xiàn)混迭現(xiàn)象混迭就是屏幕上顯示的波形頻率低于信號的實際頻率, 或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已 經(jīng)亮了,而顯示的波形仍不穩(wěn)定?；殳B現(xiàn)

24、象的判斷。對于一個未知頻率的波形,可以通過慢慢改變掃速 t/div到較快的時基 檔, 如果波形的頻率參數(shù)急劇改變, 說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生; 或者晃動的波形在某個較快的時 基檔穩(wěn)定下來, 也說明波形混迭已經(jīng)發(fā)生。 根據(jù)奈奎斯特定理, 采樣速率至少高于信號高頻成 分的 2倍才不會發(fā)生混迭,如一個 500MHz 的信號,至少需要 1GS/s的采樣速率。有如下幾 種方法可以簡單地防止混迭發(fā)生:a 調(diào)整掃速。b 采用自動設(shè)置(Autoset 。c 試著將收集方式切換到包絡(luò)方式或峰值檢測方式。因為包絡(luò)方式是在多個收集記錄中尋找極值, 而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找 最大最小值,這兩種方法都能檢測到

25、較快的信號變化。d 如果示波器有 Insta Vu采集方式, 可以選用該種方式, 因為這種方式采集波形速度快,圖 2-22 示波器 顯示的波形類似于用模擬示波器顯示的波形。(2 采樣速率與 t/div的關(guān)系每臺數(shù)字示波器的最大采樣速率是一個定值。但是,在任意一個掃描時間 t/div,采樣速 率 fs 由下式給出: fs=N/(t/div, N 為采樣點個數(shù)。當采樣點數(shù) N 為一定值時, fs 與 t/div成 反比,掃速越大,采樣速率越低。注意:使用數(shù)字示波器時,為了避免混迭, 掃速檔最好置于掃速較快的位置。 如果想要捕 捉到瞬息即逝的毛刺,掃速檔則最好置于主掃速較慢的位置。2.2 材料1.

26、螺釘、螺母 圖 2-23 螺絲與螺母常用的螺釘螺母以 Mx*x形式統(tǒng)一規(guī)格,其中 M 表示最常用的粗牙螺紋,第一個數(shù)字表 示螺紋中徑長度,第二個數(shù)字表示螺釘或螺母的高度,單位都是公制 mm 毫米(如圖 2-23所 示 。其中螺母作為標準件通常高度是固定的,若想改變高度,需要定制。常用的螺釘規(guī)格包括:M2*8, M2*15, M3*5, M3*10, M3*18,螺母為 M2, M3, M4。 還有一種叫做緊固螺母的特殊零件, 在螺母的一端鑲?cè)肓四z套, 可以使得螺釘擰入螺母后不會 相對轉(zhuǎn)動,防松。2. 軸承 圖 2-24 軸承與銅柱常用的軸承類型為普通球軸承(如圖 2-24左所示 , 可以承受相

27、當大的徑向力,和一定程 度的軸向力,規(guī)格標準為 x*x*x。其中第一個數(shù)字為軸承內(nèi)徑,然后是外徑,最后的數(shù)字表示 高度。實際使用時會根據(jù)軸的強度、功能決定尺寸,然后選擇合適的軸承,由于軸承是標準件, 三個參數(shù)會配套出現(xiàn),如果對其中的某個參數(shù)有要求,需要定制。常用的有 3*5*3, 4*8*4,6*10*3等。另外, 市場中還有一種帶定位面的軸承, 外觀上加入了一個類似軸肩的設(shè)計, 參數(shù)上也加 了對應(yīng)的直徑標準。3. 銅柱、塑料柱用途:用于固定主控板,及起到支架作用(如圖 2-24中、右所示1. KT板用途:跑道的白色底板。2. 黑膠帶用途:跑道的黑色線條。1. 鋁材鋁合金材料是手工制作車架的首

28、選材料,主要考慮了它的強度,密度,易加工的特性。 實 際使用的鋁材包括 L 型,型,型,匚型,及板材,可以根據(jù)使用情況自主選擇。2. 不銹鋼材對于設(shè)計成型的零件, 通常會選擇由專業(yè)的加工廠制作, 此時除了鋁合金外, 還可以選擇 更便宜的不銹鋼作為加工材料。需要注意的是在設(shè)計時應(yīng)該考慮到鋼材的密度會比較大, 所以可以將設(shè)計圖中對強度和功 能影響不大的部分做簡化或是削減。3. 碳纖維碳纖維是現(xiàn)在新選用的材料, 具有質(zhì)量輕, 強度高的特點, 但是成型不容易, 價格比較高, 并不常用,需要使用時,可以考慮買市場上現(xiàn)有的型材或是訂做。表 2-1 元件列表 第三章 模型車的組成及安裝調(diào)整方法3.1 模型車

29、組成智能車組委會提供的車模見圖 3-1所示。車模主體包括底盤,前輪伺服舵機,后輪驅(qū)動電 機三個部分,另外底盤上有很多固定孔,可以方便各部件固定。 服舵機旋轉(zhuǎn)到特定的角度,從而使前輪轉(zhuǎn)到特定的角度。驅(qū)動電機負責驅(qū)動后輪旋轉(zhuǎn), 產(chǎn)生使車模前進的動力。 電機可以正反轉(zhuǎn), 使車輛前進或倒 退。驅(qū)動電機使用專用的驅(qū)動芯片 MC33886, 控制信號為 PWM ,通過調(diào)整 PWM 的占空比實 現(xiàn)對電機的調(diào)速。為了獲取賽道的黑線信息, 必須有賽道檢測傳感器。 通常的檢測傳感器有紅外傳感器和攝 像頭。紅外傳感器由發(fā)射管和接收管組成。 發(fā)射管發(fā)射紅外光照射跑道, 跑道表面與中心黑線有 不同的反射強度, 利用接收

30、管來檢測這些信息。 通過合理安排紅外發(fā)射接收管的空間位置可以 檢測到模型車前方道路相對于車模的位置。攝像頭則是直接拍攝賽道圖像,利用算法從圖像中提取賽道信息。兩種方式各有優(yōu)缺點, 紅外方式電路和算法比較簡單, 但由于前瞻小。 攝像頭方式電路和 算法均比較復(fù)雜,但右路賽道信息豐富,處理方式可以靈活多變,因此, 小車的速度也遠比紅 外方式快。另外,為了能實時得到當前車的速度, 從而進行閉環(huán)控制,必須要有速度傳感器。 常用的 速度傳感器有光電碼盤和編碼器。速度傳感器通常直接測量后輪的轉(zhuǎn)速。編碼器齒輪旋轉(zhuǎn)時,其信號線輸出脈沖, 旋轉(zhuǎn)一周輸出固定數(shù)目的脈沖, 測試一定時間內(nèi)編碼器的脈沖數(shù)目就能獲 得當前小車的速度。3.2 模型車的安裝1. 改變舵機安裝方式 兩個轉(zhuǎn)向連桿長短不一致, 在控制模型車左右車輪轉(zhuǎn)過相同角度時, 單片機輸出 PWM 波的占空 比相對舵機中值 (保持模型車直線行駛時單片