第二章 车模机械结构的改进
2.4 电池的固定与安装
电池是车模所有物件中最重的一个,为了让车模直立负载最小以及高速情况下车体不至于侧面反倒,要求电池的位置越低越好,这样就可以降低车模总体重心,是车模性能更好,为此,我们把车模电池座移到了车轮后方底部位置,具体安装如下图所示:
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第八届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
第三章 车模硬件电路设计
3.1电源电路设计
车模供电系统主要有三种电压规格:电池7.2V、5V、3.3V,其中7.2V是主电
池,其主要供给马达电源,5V和3.3V均属于标准电压,供给于单片机及传感器电源。
对于7.2V的电源,只进行简单的电容滤波处理,防止电压出现大的波动。 5V和3.3V的供电则采用成熟的三端稳压芯片,我们选用的是AMS1117-5.0和AMS117-3.3两种稳压芯片,采用精简的稳压电路,性能也可以得到保证,电源电路如下:
3.2 XS128最小系统
我们采用MC9SXS128MAA 芯片作为控制芯片。具有体积小,性能稳定的特点。主频最高可达到40M,根据竞赛组委会要求,MCU最小系统可以购买指定商家成品,我们选用的是蓝宙电子科技有限公司的MC9S12XS128MAL 112脚 最小系统板,其体积小性能稳定,如下图所示:
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第三章 智能汽车的整体设计
3.3 加速度计和陀螺仪电路
加速度计和陀螺仪是车体直立必须的信息反馈器件,根据竞赛规则要求,我们选用的是freescale公司的MMA7260模拟式三轴加速度传感器和日本村田公司的ENC-03MB单轴模拟式陀螺仪,之所以采用模拟式传感器是因为其使用反方便快捷。
首先介绍MMA7260,其应用电路图如下:
其中,g_S1和g_S2为灵敏度选择逻辑,当都为高电平时灵敏度为800mv/g,Xout、Yout、Zout为信号输出端,在本系统中,只使用Zout信号。
其次,对于ENC-03MB,由于其信号输出幅值较小,因而需要进行适当的放大,经验证,放大10倍效果比较理想,典型应用电路如下:
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其中,由于采用的LM358单电源运算放大器,如果没有参考点迁移,那么陀螺仪将有一个方向旋转出现错误值,因而设置了下方的运放以提供合适的电压比较点迁移,选取的比较电压值为ENC-03MB的输出幅值最小值即可。
3.4 马达驱动电路设计
车模马达是马达的主动力机构,马达驱动电路我们采用的方案是经典的H桥驱动方案,配以合适的PWM,即可实现马达的正反转,我们选用的是四片BTN7970B半桥芯片搭建H桥驱动电路,驱动桥承受电流能力达到40A以上,完全胜任车模马达的要求,且BTN7970B自身压降和功耗极低,进一步节省了电池电量,电路如下:
图中只展示了一个H桥电路的原理图,另一个与其完全一样。
图中只列出了单个H桥原理图,另一个H桥与其完全一样。
由图可知,当PWM占空比为50%时,马达停转,分别大于或小于50%时,马达正转或反转。
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第三章 智能汽车的整体设计
3.5线性CCD电路模块
线性CCD为光电平衡组获取赛道信息的主要传感器,根据竞赛规则,线性CCD需选用TSL1401系列线性CCD传感器。TSL1401在时序控制下,可以串行输出内部128个点的模拟数据,由于输出模拟信号幅值较小,需加一级运算放大器。根据竞赛规定,我们选用的是蓝宙电子科技有限公司的线性CCD模块,其结构如下:
其中,SI为曝光时间控制信号,clk为串行时钟信号,AO为放大后的像素模拟量输出。
其于单片机的接口如下图所示:
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飞思卡尔智能车竞赛光电平衡组



