飛思卡爾智能車培訓之硬件篇

一、對車模的整體認識二、硬件框架三、各模塊的方案建議四、對布線的一些建議概要：現(xiàn)在是1頁\一共有33頁\編輯于星期四智能車的整體認知電機電池舵機調速電源管理電機驅動主控——軟件部分現(xiàn)在是2頁\一共有33頁\編輯于星期四硬件框圖主控電機驅動電機舵機電池電池管理傳感器鍵盤、顯示等輔助現(xiàn)在是3頁\一共有33頁\編輯于星期四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現(xiàn)在是4頁\一共有33頁\編輯于星期四關于舵機驅動舵機內部結構舵盤、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，舵機內部電路通過反饋控制調節(jié)舵盤角位。舵盤角位由PWM控制信號的脈寬決定。現(xiàn)在是5頁\一共有33頁\編輯于星期四關于舵機驅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控制信號現(xiàn)在是6頁\一共有33頁\編輯于星期四標準驅動模型現(xiàn)在是7頁\一共有33頁\編輯于星期四實測波形（0度）現(xiàn)在是8頁\一共有33頁\編輯于星期四實測波形（15度）舵機的控制方法現(xiàn)在是9頁\一共有33頁\編輯于星期四實測波形（30度）現(xiàn)在是10頁\一共有33頁\編輯于星期四實測波形（-15度）舵機的控制方法現(xiàn)在是11頁\一共有33頁\編輯于星期四實測波形（-30度）現(xiàn)在是12頁\一共有33頁\編輯于星期四轉角與脈寬舵機的控制方法現(xiàn)在是13頁\一共有33頁\編輯于星期四脈寬與轉角現(xiàn)在是14頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動正轉反轉現(xiàn)在是15頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動現(xiàn)在是16頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動現(xiàn)在是17頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動現(xiàn)在是18頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動——NMOS方案現(xiàn)在是19頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動——BTN7971半橋實物圖內部原理現(xiàn)在是20頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動——BTN7971方案現(xiàn)在是21頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動——驅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，當電機反轉或者頻繁地啟動停止時會產生反向電動勢，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隔離現(xiàn)在是22頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動——驅動隔離光耦隔離原理：

光耦隔離就是采用光耦合器進行隔離,光耦合器的結構相當于把發(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換為光信號傳給光敏管轉換為電信號輸出，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?，F(xiàn)在是23頁\一共有33頁\編輯于星期四電機驅動——驅動隔離緩沖器74LS244相當于一個緩沖池，可以一定程度上隔離反向電動勢?，F(xiàn)在是24頁\一共有33頁\編輯于星期四電機測速通過檢測脈沖數(shù)計算轉速將測得的轉速與設定值比較調整，得到想要的轉速值?，F(xiàn)在是25頁\一共有33頁\編輯于星期四電池參數(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果）現(xiàn)在是26頁\一共有33頁\編輯于星期四電源管理——電池使用注意事項正確放電：由于鎳鎘電池具有記憶效應，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，最后對電池電壓進行實時反饋，可以對電池電壓進行采樣，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動電機了，這時會導致電壓不穩(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?，F(xiàn)在是27頁\一共有33頁\編輯于星期四三端線性穩(wěn)壓LM2940-5.0輸出電壓：5V輸出電流：1A現(xiàn)在是28頁\一共有33頁\編輯于星期四三端線性穩(wěn)壓LM1117-3.3輸出電壓：3.3V輸出電流：800mA現(xiàn)在是29頁\一共有33頁\編輯于星期四開關電源LM2596-5.0輸出電壓：5.0V輸出電流：3V現(xiàn)在是30頁\一共有33頁\編輯于星期四ADJ可調輸出電壓以LM117-ADJ為例現(xiàn)在是31頁\一共有33頁\編輯于星期四電源分配電池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 大會導致效率下降，致使器件發(fā)熱嚴重，甚至燒毀。