1、初步報(bào)告,第七屆飛思卡爾比賽規(guī)則變動(dòng)電磁組,電磁組：車模直立行走。 使用 C 型車模。車模運(yùn)行時(shí)只允許動(dòng) 力輪著地，車模直立行走。 注：原車模的前輪（轉(zhuǎn)向輪）、舵機(jī) 實(shí)際上沒有用了，可以去掉。前輪的 輪胎可以用作后輪的備用車胎。,對(duì)于新生事物的探索,原因:我們起初選擇電磁組的原因其實(shí)不多，開始時(shí)覺得電，磁好像相對(duì)比較熟悉，也比較感興趣而已！而后在查資料時(shí)也發(fā)現(xiàn)了電磁組開設(shè)較晚，但這并不影響我們選擇電磁，反而增加我們對(duì)電磁的好奇心！同時(shí)電磁組中電磁檢測(cè)的是一個(gè)“場(chǎng)信號(hào)”，不像其他有些組是檢測(cè)了一條線上的信號(hào)，感覺比較強(qiáng)（）！同時(shí)光電的技術(shù)好像比較成熟，現(xiàn)在都在做“點(diǎn)頭”“擺頭”什么的優(yōu)勢(shì)并不是很

2、明顯，雖然有那么一點(diǎn)所謂的精度。而電磁的技術(shù)不是很成熟，有待開發(fā)。 (而我們希望做電池組的開墾者) 況且具體那一組其實(shí)是不重要的，主要是在大學(xué)參加飛思卡爾智能車競賽能得到很好的鍛煉，她也是一個(gè)可以提高自己綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ暮芎闷脚_(tái)。而學(xué)好飛思卡爾，在硬件的話肯定要會(huì)焊接，電路設(shè)計(jì)（電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源穩(wěn)壓、傳感器（電磁最便宜，激光最貴，攝像頭最難），編碼器，單片機(jī)的接口了，最后組裝，所以要看好多書如電路分析數(shù)字電路模擬電路傳感器等。軟件方面要求我們學(xué)好C語言、單片機(jī)！這也更好的督促自己認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)與拓展課外的知識(shí)！ 優(yōu)勢(shì):新穎，發(fā)展空間大,總綱,選擇電磁1 往屆成績2 模塊簡介3 方案設(shè)計(jì)4 方案確定5

3、,第六屆預(yù)賽電磁組,第六屆決賽電磁組,總綱,選擇電磁1 往屆成績2 模塊簡介3 方案設(shè)計(jì)4 方案確定5,模塊,中山大學(xué)鷹之隊(duì)電磁傳感器的選擇,方案一：采用霍爾傳感器 如果采用開關(guān)型霍爾傳感器，則無法處理賽道信息，并且霍爾傳 感器對(duì)于100mA的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)并不敏感，幾乎檢測(cè)不到；如果采 用模擬型霍爾傳感器，則傳感器對(duì)幾百高斯的磁場(chǎng)才會(huì)有比較大的反 應(yīng)，待檢測(cè)磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線10cm的地方強(qiáng)度不足1高斯。對(duì)于這么小 的磁場(chǎng)強(qiáng)度霍爾傳感器幾乎檢測(cè)不到。就算可以檢測(cè)得到，由于磁場(chǎng) 是交變的，并且頻率很高，處理起來難度也很大。,電磁傳感器的選擇,方案二：采用電感 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理：交變的磁場(chǎng)通過

4、線圈可以感應(yīng)出交變 的電場(chǎng)。雖然磁場(chǎng)的強(qiáng)度很小，但是只要是線圈的匝數(shù)夠多，面積夠 大，就可以感應(yīng)出足夠大的電動(dòng)勢(shì)。電感可以自己繞制，這樣靈活性 比較大，可以繞出非常合適的線圈，但是壞處就是由于要制作多個(gè)傳 感器，自己繞制的電感參數(shù)很難統(tǒng)一，就會(huì)影響到傳感器的精確度； 市場(chǎng)上也有很多固定電感值的電感，其參數(shù)雖然可能與我們的要求有 所差別，但是只要合理地設(shè)置其外圍電路的參數(shù)，就可以達(dá)到很好的 效果。,傳感器的布局,方案一：采用多個(gè)傳感器，在車前形成一字型 各個(gè)傳感器距離導(dǎo)線的距離不同，感應(yīng)出來的大小不同。距離導(dǎo)線越近，則感應(yīng)出來的電動(dòng)勢(shì)就越大。根據(jù)各個(gè)傳感器感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì) 的大小，可以判斷導(dǎo)線的位置

5、，從而確定舵機(jī)的轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)小車沿導(dǎo) 線行走。采用這種方法，當(dāng)電流的大小，頻率即使在較大范圍內(nèi)變化 時(shí)，檢測(cè)都不會(huì)受到太大影響，但是這種方法只能判斷導(dǎo)線位于某兩 個(gè)傳感器之間，由于傳感器個(gè)數(shù)的限制，檢測(cè)精度不會(huì)很高。,傳感器的布局,方案二：采用多個(gè)傳感器，每排兩個(gè)，形成一定的空間結(jié)構(gòu) 每排的兩個(gè)傳感器在理論上都可以測(cè)出距離，根據(jù)他們的空間關(guān) 系，推測(cè)當(dāng)前的路況。由于使用了位置不同的傳感器，各個(gè)組的傳感 器之間很難協(xié)調(diào)，并且在一定程度上犧牲了前瞻。再加之，由于傳感 器的檢測(cè)精度并不高，判斷很不準(zhǔn)確，容易誤判，因此這種方法受到 了一定的限制。,傳感器的布局,方案三：采用兩個(gè)傳感器，前瞻最大 采用兩個(gè)

6、傳感器，水平垂直導(dǎo)線放置。即雙水平檢測(cè)方案。,速度傳感器,采用光電編碼器（通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸 上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量） 通過脈沖計(jì)數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)小車速度的檢測(cè)：在靠近小車右輪的軸上裝光電編碼器，這樣當(dāng)小車前進(jìn)，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電編碼器跟隨車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)一個(gè)黑色脈沖被攝像頭檢測(cè)到時(shí)，速度傳感器的輸出就變?yōu)楦唠娖剑a(chǎn)生脈沖，送給單片機(jī)的ECT 模塊，ECT 模塊捕捉脈沖信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，同樣的，當(dāng)白色被檢測(cè)到時(shí)，也產(chǎn)生一脈沖，送以單片機(jī)計(jì)數(shù)，在一特定時(shí)間內(nèi)（5ms，即攝像頭采集一幀圖像的時(shí)間）讀出脈沖總數(shù)。由于單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和速度成正比關(guān)系，我們并沒有根據(jù)編碼器和車輪的參數(shù)

7、進(jìn)行計(jì)算，而是利用讓車行走一定的脈沖數(shù)，測(cè)出車所行走的距離，這樣就會(huì)更接近實(shí)際情況。,停車檢測(cè)傳感器,將干簧管緊貼在車的底盤上，采用多個(gè)干簧 管拍不在不同的位置，并聯(lián)接入一個(gè)輸入捕捉口。,電子科技大學(xué)spyker傳感器選擇,初步選擇較為常用的線圈傳感器、霍爾傳感器。霍爾傳感器 測(cè)量范圍大，對(duì)外界干擾磁場(chǎng)不明顯，但分辯力比較低；線圈磁傳感器除了可以測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度外，還可以測(cè)量車輛的速度，但傳感器體積大，且一般只用來測(cè)量一個(gè)方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度。,傳感器排布方案一,繞制傳感器一字型排列：這樣的傳感器布局參數(shù)線性度很好。但在轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)有角度而造成 的感應(yīng)值的減小。導(dǎo)致彎道路線靠外，不利于過彎。,傳感器排布方案

8、二,繞制傳感器八字型排列：利用傳感器對(duì)角度的變化的反應(yīng)。使得傳感器在直道上變化較小，減小直道抖動(dòng)。進(jìn)彎道時(shí)角度和位置同時(shí)起作用，利于轉(zhuǎn)彎，在采用這種排布后車走內(nèi)道，效果明顯。,傳感器排布方案三,繞制傳感器豎直傾斜混合排列 ：由于豎的探頭對(duì)彎道 X軸分量的磁場(chǎng)的感應(yīng)較強(qiáng)，可以用來做一定的前瞻，但處理困難。,傳感器排布方案四,電感混合排列：由于電感較小，引腳為插針，容易放置。且方向易變。所以最后采用橫縱豎三個(gè)方向的傳感器，測(cè)量信號(hào)更加全面，更好的掌握了磁場(chǎng)的分布。利于解決其他傳感器產(chǎn)生的問題。傾斜的傳感器來利用其彎道敏感的優(yōu)勢(shì)作為主要的轉(zhuǎn)向傳感器，但在十字道時(shí)有Y 軸分量的影響。會(huì)有抖動(dòng)甚至出線的可能，于是采用橫向探頭來輔助轉(zhuǎn)向，豎直探頭用來做少量前瞻和十字的輔助判斷，速度控制中有所應(yīng)用。,北京科技大學(xué)天津?qū)W院飛虎一,采用八個(gè)水平電感定偏移距離，兩個(gè)豎直電感進(jìn)行輔助檢測(cè)。 傳感器由三部份構(gòu)成，一部份為濾波部份，一部分為放大部份，一部分為檢波部分。濾波部分選用LC并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)選頻，經(jīng)過試驗(yàn)，電感值選取10mH，電容值為6.8nf時(shí)，效果最好。放大部分采用運(yùn)放放大，并且放大倍數(shù)可調(diào)。檢波部分采用組委會(huì)提供的方案，運(yùn)用肖特基二極管，因?yàn)檫@類二極管的開啟電壓一般在0.10.3V左右，小于普通的硅二極管（0.7V），可以增加輸出信