基于三次函数的电磁导航智能小车设计-论文.pdf

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1、电子·电路孑叶技2015年第28卷第7期ElectronicSci．&Tech．／July．15．2015doi：10．16180／j．cnki．issnl007-7820．2015．07．015基于三次函数的电磁导航智dx车设计蔡奕松，刘海刚，项华珍，戴锦盛，黄庆磊(五邑大学信息工程学院，广东江门529020)摘要为了实现智能小车稳定快速的自动寻线，采用了“五横二竖加八字”排列的电磁线圈，能识别各种复杂的赛道。通过三次函数算法求出偏差，并采用差速电机算法处理弯道，实现了电磁导航的功能。实践证明，该系统能精准地控制智能小车稳定快速地运行，且达到了

2、预期效果。关键词三次函数算法；偏差；差速电机算法；电磁导航中图分类号TN964．3文献标识码A文章编号1007—7820(2015)07—048—04DesignofanIntelligentElectromagneticNavigationCarBasedonCubicFunctionsCAIYisong，LIUHaigang，XIANGHuazhen，DAIJinsheng，HUANGQinglei(SchoolofInformationEngineering，WuyiUniversity，Jiangmen529020，China)Abstr

3、actInordertoachievestableandrapidautomaticsmartearhunt，a”twolineandfiverowsplusasplay”electromagneticcoilarrangementisusedtoidentifyavarietyofcomplextracks．ThedeviationisobtainedbythealgorithmofcubicfunctionsandeorneY$areprocessedusingthedifferentialmotoralgorithmtorealizethe

4、electro—magneticnavigation．Practicalapplicationsshowthatthissystemachievesprecisecontrolofthesmartcarwithfastandstableoperation．Keywordscubicfunctions；deviation；differentialmotoralgorithm；electromagneticnavigation智能小车寻线道路设计要求是：在中间铺设了一蓝牙调试模块II传感器模块条直径为0．5mm的铜质漆包线，漆包线中有频率范围为20±

5、2kHz、电流范围为50～150mA的正弦波信号⋯。随着智能小车的发展，需适应更加复杂的赛道，例如直角弯、坡道、障碍等。文中设计的智能小车，是基于KinetisK60单片机开发实现的，以电磁线圈作为感应传感器，采用偏差算法控制小车精准的寻线功能，从而实现智能小车智能快速稳定的寻线行驶。●t'舵机控制模块II电机驱动模块IIOLED显示模块1硬件总体设计智能小车系统由KinetisK60主控模块、传感器模直流电机块、舵机控制模块、电机驱动模块、OLED显示模块、拨码开关模块、编码器测速模块、停车检测模块、障碍检图1系统总体框架图测模块这9个部分构成

6、。系统总体框架如图1所示。除了以上9部分外还有电源模块，整个智能小车由7．2V镍镉电池供电，其中由LMI117稳压芯片输出3．3V为主控芯片K60、拨码开关模块、停车检测模块、OLED显示模块提供电源。由一块LM2940稳压芯收稿日期：2014-12-10片得到5V电压单独供给传感器模块，另一块LM2940基金项目：2014年广东省大学生创新创业训练计划基金资助稳压芯片得到5V电压分别供给蓝牙调试模块、障碍项目(五邑大学第83号)检测模块、编码器测速模块和电机驱动模块，此外，通作者简介：蔡奕松(1992一)，男，本科。研究方向：传感器过试验可发现

7、，$3010Futaba舵机可直接加7．2V电及智能控制技术。刘海刚(1962一)，男，高级工程师。研究方向：传感器技术及应用，高等教育。E-mail：Liu3296150压，此时舵机的响应速度也会提高，所以可直接将电池@163．com电压作为舵机的电源J。舵机控制模块和直流电机均铝——WWVV．di~nzikeji．口rg蔡奕松，等：基于三次函数的电磁导航智能小车设计电"-3P·电路用7．2V电压驱动。2．2三次函数算法电磁线圈采集到的交变电压信号经双运算放大器在使用三次函数算法前应先进行预处理，以便快MAX4451放大后，通过二极管的二倍压检

8、波电路将交速利用三次函数求出偏差。预处理包括采样，求平均变的电压信号检波形成直流信号，然后再通过单片机值，数据排序和归一化处理。由于不同