790编号飞思卡尔智能车制作.pdf

飞思卡尔 制作过程，记得要看哦！ (本人在很久以前做的一辆用来比赛的智能车--获得华北一等奖,全国二等奖,有 许多可改进地方.) 下面我们来立即开始我们的智能车之旅: 首先,一个系统中,传感器至关重要. 不管你的CPU的速度如何的快,通信机制如何的优越,系统的精度永远无法超 越传感器的精度 .是的,在这个系统中,传感器的精度,其准确性就显得至关重要. 如果你问我传感器的电路,呵呵,我早就和大家分享了,在我发表的日志中,有一 篇<的文章就详细的说明了传感器的硬件电路以及可以 采取的信号采样方式. 传感器安装成一排,如上面排列.(就是个一字排列,没有什么特别) 接下来,看看我们如何处理传感器得到的信息: 大家看到了.结构很简单,我们已经搞定了传感器通路.下面我们来看看多机 的控制方面的问题: 其实,不管是便宜还是比较贵的舵机,都是一样的用法.舵机的特点就是 不同的占空比方波就对应着舵机的不同转角.当然不同的舵机有不同的频率要求. 比如我用的这个舵机:方波频率 50HZ.怎么改变占空比?这个不就是 PWM 模块的功 能嘛.PWM 模块可以输出任意占空比的方波.只要你控制其中的占空比寄存器,就 可以直接控制舵机的转角.你只要将传感器的状态和这个占空比对应上,不就 OK 了?就这么简单,做到这里,你就可以让你的车在跑道上跑了! 接下来,我们的工作是让智能车更加完善:速度要稳定. 在当前的系统结构中,要使一个系统更稳定更可靠,闭环系统是一个选择.( 如 果你不知道什么是闭环系统,可以参照我的文章里面的一篇基于单片机的 PID 电 机调速),既然是一个闭环系统,速度传感器是必不可少的,用什么样的传感器做 为速度反馈呢: 仔细看,和后轮之间有一条皮带的这个貌似电机的东西,就是我的速度传感 器,它的学名叫旋转编码器.这个器件的特点就是:每转一圈,就会从输出端输出 一定的脉冲,比如我这个旋转编码器是 500 线的,就是转一圈输出 500 个脉冲.因 此,我只要在单位时间内计数输出端输出的脉冲数,我就可以计算出车辆的速度. 显然,这个速度可以用来作为 PID 速度调节的反馈. 现在有了反馈,我们需要的是调节智能车驱动电机的速度了,如何来调速,就 成了必须解决的问题了.我用的是驱动芯片 MC33886. 其实,这个芯片就是一个功率放大的模块.我们知道,单片机输出的 PWM 信号还是 TTL 信号,是不能直接用来驱动电机的.非要通过功率模块的放大不可.这个道理 其实很简单,就像上次我给大家画的哪个电子琴电路的放大电路一样: 看上面的那个三极管,就是将 TTL 电路的电流放大,才能够来驱动蜂鸣器. 其 实这里的这个 MC33886 就是这样的一个作用.而且我们自己也完全可以用三极管 自己搭建一个这样的功率放大电路,当然,驱动能力肯定不如这里的这个 MC33886(如我们用三极管就搭建了超过 MC33886 的电路,摩托罗拉就不会卖几十 块钱一个了.呵呵.)知道了这个 MC33886 的工作原理,就好说了,一句话,通过 PWM 来调节电机的速度.当方波中高电平占的比例大,电机的平均电压肯定高,转速肯 定快.也就是说,PWM 的占空比越大,电机转速越高. 看,就这么简单,这个智能车就做好了.接下来,我们就把我们知道的PID知 识放到舵机和直流驱动电机的控制中去.就可以达到一个比较好的控制效果. 如果要达到更高的水平,肯定机械方面的改造也少不了.当然,这不属于本 文的讨论范围.呵呵 。