智能车光电组硬件及机械设计专题

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1、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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.内容安排Evaluationon

2、ly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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

3、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。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2

4、011AsposePtyLtd.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。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.3电源管理模块智能车采用7.2V2000mAh镍镉蓄电池供电

5、，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。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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

6、源模块电压分配图：Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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，响应速度快，可靠性较高，能实现参数的非接触测量，因此广泛地应用于各种工业自动化仪表中。Eval

7、uationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1.4光电传感器模块光电式传感器由光路及电路两大部分组成，光路部分实现被测量信号对光量的控制和调制，电路部分完成从光信号到电信号的转换。常用的光电传感器有：红外对管和激光二极管。红外对管由红外线发射管和光敏接收管集合在一起构成。由于红外对管测