飛思卡爾智能車培訓(xùn)之硬件篇

一、對車模的整體認(rèn)識二、硬件框架三、各模塊的方案建議四、對布線的一些建議概要：第一頁，共三十三頁。智能車的整體認(rèn)知電機電池舵機調(diào)速電源管理電機驅(qū)動主控——軟件部分第二頁，共三十三頁。硬件框圖主控電機驅(qū)動電機舵機電池電池管理傳感器鍵盤、顯示等輔助第三頁，共三十三頁。主控模塊和傳感器主控就是一塊單片機

這個型號官方指定了幾種，我們只要買個最小系統(tǒng)板就行，型號的話，推薦Ｋ６０和１２８系列，資料比較多。傳感器

光電組：ＣＣＤ 攝像頭組：攝像頭 電磁組：電感電容檢測磁場變化第四頁，共三十三頁。關(guān)于舵機驅(qū)動舵機內(nèi)部結(jié)構(gòu)舵盤、齒輪組、位置反饋電位計、直流電機、控制電路板等。工作原理脈寬信號給定參考位置，舵機內(nèi)部電路通過反饋控制調(diào)節(jié)舵盤角位。舵盤角位由PWM控制信號的脈寬決定。第五頁，共三十三頁。關(guān)于舵機驅(qū)動舵機控制方法三線連接方式紅線：電源線黑線：地線白線：PWM控制信號第六頁，共三十三頁。標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動模型第七頁，共三十三頁。實測波形（0度）第八頁，共三十三頁。實測波形（15度）舵機的控制方法第九頁，共三十三頁。實測波形（30度）第十頁，共三十三頁。實測波形（-15度）舵機的控制方法第十一頁，共三十三頁。實測波形（-30度）第十二頁，共三十三頁。轉(zhuǎn)角與脈寬舵機的控制方法第十三頁，共三十三頁。脈寬與轉(zhuǎn)角第十四頁，共三十三頁。電機驅(qū)動正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)第十五頁，共三十三頁。電機驅(qū)動第十六頁，共三十三頁。電機驅(qū)動第十七頁，共三十三頁。電機驅(qū)動第十八頁，共三十三頁。電機驅(qū)動——NMOS方案第十九頁，共三十三頁。電機驅(qū)動——BTN7971半橋?qū)嵨飯D內(nèi)部原理第二十頁，共三十三頁。電機驅(qū)動——BTN7971方案第二十一頁，共三十三頁。電機驅(qū)動——驅(qū)動隔離為什么要隔離？

電機是電感性器件，電流不容易輕易改變，當(dāng)電機反轉(zhuǎn)或者頻繁地啟動停止時會產(chǎn)生反向電動勢，這個反向電動勢很大，一般有電源電壓的幾倍甚至幾十倍，如果對這個電壓經(jīng)過隔離，一旦反串到單片機就會直接燒壞單片機。怎么隔離？1、光耦隔離2、用緩沖器74LS244隔離第二十二頁，共三十三頁。電機驅(qū)動——驅(qū)動隔離光耦隔離原理：

光耦隔離就是采用光耦合器進(jìn)行隔離,光耦合器的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于把發(fā)光二極管和光敏(三極)管封裝在一起。發(fā)光二極管把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號傳給光敏管轉(zhuǎn)換為電信號輸出，由于沒有直接的電氣連接，這樣既耦合傳輸了信號，又有隔離作用。第二十三頁，共三十三頁。電機驅(qū)動——驅(qū)動隔離緩沖器74LS244相當(dāng)于一個緩沖池，可以一定程度上隔離反向電動勢。第二十四頁，共三十三頁。電機測速通過檢測脈沖數(shù)計算轉(zhuǎn)速將測得的轉(zhuǎn)速與設(shè)定值比較調(diào)整，得到想要的轉(zhuǎn)速值。第二十五頁，共三十三頁。電池參數(shù)：電壓：1.2×6=7.2v容量：2000mAh放電曲線（在3A的大電流放電條件下得到的結(jié)果）第二十六頁，共三十三頁。電源管理——電池使用注意事項正確放電：由于鎳鎘電池具有記憶效應(yīng)，對電池的不完全放電將會人為的降低電池的容量；從放電曲線可以看出，隨著電池電量的減少，其電壓也會逐漸降低，當(dāng)電壓降低到某個閾值后繼續(xù)放電，電池電壓將很快的跌落。這個閾值就是電池的放電下限電壓。廠家給出了放電下限電壓為6V，也就是放電到低于6V，電池就很容易報廢。因此，在使用時，最后對電池電壓進(jìn)行實時反饋，可以對電池電壓進(jìn)行采樣，然后顯示在顯示屏上。實際上，電池放電到6.8V左右就基本上無法驅(qū)動電機了，這時會導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，電源管理模塊無法正常工作，單片機沒會跑飛。所以，一旦發(fā)現(xiàn)車子異?；蛘哕囁僮兟?，要即使檢查電池電壓，及時充電。第二十七頁，共三十三頁。三端線性穩(wěn)壓LM2940-5.0輸出電壓：5V輸出電流：1A第二十八頁，共三十三頁。三端線性穩(wěn)壓LM1117-3.3輸出電壓：3.3V輸出電流：800mA第二十九頁，共三十三頁。開關(guān)電源LM2596-5.0輸出電壓：5.0V輸出電流：3V第三十頁，共三十三頁。ADJ可調(diào)輸出電壓以LM117-ADJ為例第三十一頁，共三十三頁。電源分配電池7.2V舵機4.8-6V主板及輔助模塊5V（如果是K60可能還要3.3V）電機7.2V建議：1、舵機獨立供電。舵機正常工作電流在200mA左右，但因 為力矩的變化，電流變化很大，獨立供電可以避免電流變化 導(dǎo)致電壓變化對其他器件的影響。2、3.3V穩(wěn)壓輸入為5Ｖ。線性穩(wěn)壓器如果輸入和輸出壓差過 大會導(dǎo)致效率下降，致使器件發(fā)熱嚴(yán)重，甚至燒毀。