电子设计大赛作品 往期资料==菜单栏下有更多资料
作者:admin 发布时间:2023-03-26 09:32:15 分类:资讯 浏览:92
往期资料==菜单栏下有更多资料
资源分享 | 嵌入式相关
资源分享 | 编程语言类
资源分享 | Linux相关资料
资源分享 | 数据结构与算法
循迹小车分享
前言(先说一堆废话)
刚入职的时候,公司组织参观,参观的时候看到了公司的AGV循迹小车,用于搬运物料。看到这些小车的时候,感觉很熟悉,这让我想起了16年TI杯电子设计竞赛,当时我们做的就是一个循迹小车。
现在突然想起一件事,当时我面试的时候,也许就是我恰好跟面试官说了这个循迹小车,所以才会被招进来,招进来做电机控制方面的工作。按照以往找工作的经验,稍微大一点的公司,看到我的简历上写着新能源专业,估计已经扔垃圾桶了。我们部门虽然招人要求不高,但是软件好像也没那么容易进,因为软件大多招的都是研究生,我这个小本科非电机、电子相关专业怎么能进来,况且当时面试我的正是我们研究院的院长,电机控制方面的专家啊。当时觉得很满足,现在发现,这就是个坑啊,说多都是泪。要是知道是来做电机方面的我就不来了~
大学期间共参加了三次省级/国家级的电子设计竞赛/单片机应用设计大赛,均获得了一等奖,现将这些作品分享出来,供有需要的朋友进行学习。先分享循迹小车:
竞赛题目
每年的TI杯电子设计竞赛都会出A题~G题共七个题(关于16年TI杯电子竞赛的题目,有兴趣的可在后台回复:2016,进行获取),我们平时主要做控制的多,所以这次竞赛我们选择控制类题目——自动循迹小车。该题题目及要求如下:
方案的选择及比较
一些功能的实现、方案选择的分析如下:
一、主控芯片的选择
我们选用STM32系列单片机中的STM32F103RBT6作为主控芯片。大学期间的参加的两次TI杯都没有用TI的MSP430作为主控,哈哈。因为比赛规则没有说禁止使用其他厂商的控制芯片,那我们当然选用我们相对熟悉的STM32来作为控制芯片。
本以为毕业后可以做STM32或者其他ARM内核芯片作为开发平台的工作,没想到还是与TI挂上了勾,现在工作用的是TI的某双核DSP芯片,正好也可以学习TI的产品。在这一方面学的知识越来越多,就感觉平台只是基础,关键还是应用,关键还是看使用芯片平台开发什么产品。这一段时间的学习,给我的感觉就是TI官方写的代码没ST官方写的代码漂亮~
二、电机驱动方案
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。L298N结合单片机可实现对小车速度的精确控制。
三、传感器的选择
方案1:采用一片TI公司配发的LDC1314。LDC1314提供匹配良好的通道, 可实现差分测量与比率测量。LDC1314具有多通道且支持远程感测并且还具备有高分辨率。高分辨率通道可支持更大的感测范围,在两倍线圈直径范围外依然可保持良好的性能。 良好匹配的通道支持差分与比率测量。LDC1314与单片机通信方式为I2C方式。
方案2:采用一片TI公司配发的LDC1000。LDC1000的通信方式为SPI通信,通道个数为1。LDC1000除了通信方式与通道个数与LDC1314不同之外,其他部分几乎与LDC1314兼容。
由于当时比赛时LCD1314的数量有限,所以我们选用方案2的LDC1000传感器来寻迹。因为LDC1000只有一路通道,线圈无论左偏还是右偏,检测回来的值都变小,但是我们可以使用软件的方式来弥补它的这一缺点,同样可以达到准确寻迹的目的。
四、LCD1000的测量方案分析
方案1:采用一片电子开关(CD4052)作为辅助让LDC1000可以对两个线圈进行切换控制,以趋近与双通道的效果。
方案2:采用一片LDC1000单独检测铁丝,让线圈绕着铁丝走倒V形、Z形或S形的方式让线圈沿着铁丝左右切割前进。
由于考虑到程序算法的问题,因此我们采用方案2测量。
五、小车转向的方案分析
方案1:使用舵机转向。可以输入一个周期性的正向脉冲信号来控制舵机,这个周期性脉冲信号的高电平时间通常在1ms—2ms之间,而低电平时间应在5ms到20ms之间,并不很严格,典型的20ms周期性脉冲的正脉冲宽度与微型伺服马达的输出臂位置的关系:输入正脉冲宽度为0.5ms时对应的输出臂为-90°,输入正脉冲宽度为1.0ms时对应的输出臂为-45°,(张开凤是男的还是女?快手网红张开凤至今没有公开过自己的性别,不过网上有小道消息称张开凤去泰国做过变性手术,十分成功,但是准确性还有待考证,张开凤现在凭借自己的魅力成为快手上有名的主播。)输入正脉冲宽度为1.5ms时对应的输出臂为0°,输入正脉冲宽度为2.0ms时对应的输出臂为45°,输入正脉冲宽度为2.5ms时对应的输出臂为90°。所以使用舵机在小角度转弯时灵敏度并不高。
方案2:利用电机的速度差转向。它具有调速范围广、起动转矩大、控制功率小等一系列优点。
由于考虑到舵机小角度转弯灵敏度低的问题,因此我们采用方案2测量。
六、电机的选择
方案1:采用直流电机。直流电机转动力矩大,响应快速,体积小,重量轻,直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调整范围广;过载能力强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速启动、制动和反转,能满足各种不同的特殊运行要求,价格便宜。我们选用减速比为1:74 的直流电机,减速后电机的转速为100r/min。
方案2:采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行原件。控制方便,体积小,灵活性和可靠性高,具有瞬时启动和急速停止的优越性,比较适合本系统控制精度高的特点。但步进电机的抖动比较大,输出力矩较低,随转速的升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,其转速较低,不适用于小车等有一定速度要求的系统,价格还比较昂贵,所以这里不采用此方案。
由于直流电机价格便宜、控制简单。而且选用车轮直径为6cm的电机时,最大速度可以达到V=2πr·v=2*3.14*0.03*100/60=0.314m/s,能够较好的满足系统的要求。因此选用方案1。
软件及解决的算法分析
一、循迹算法分析
我们软件实现的整体思路很简单,首先看一下分析图:
我们我们记 LDC1000 读回来的数字量为 Ldc_Val, 根据我们自己铺的轨道,当线圈中心置于铁丝正上方时(在图中3号位置)的 Ldc_Val 约为 11000, 当线圈中心置于偏离铁丝一小段距离(图中4号位置)的 Ldc_Val 约为 9000,当线圈正好与铁丝相切时(图中1、4号位置)的 Ldc_Val 约为 5000。
我们设置了三种情况来控制小车循迹,一是当 9000 Ldc_Val 11000(当然,因为上限值与下限值都是一个大概值,所以这两个值可以根据实际测试需要修改)时,小车稍微往右偏一个小角度,小车右偏的条件左边电机转速大于右边电机转速(偏离的程度根据实际测试调整)。二是当 5000 Ldc_Val 9000(当然,因为上限值与下限值都是一个大概值,所以这个值可以根据实际测试需要修改)时,小车稍微往左偏一个小角度,小车左偏的条件右边电机转速大于左边电机转速(偏离的程度根据实际测试调整)。三是当 Ldc_Val=9000(这个值根据前面两种情况的修改而修改)时,小车稍微往左偏一个小角度,小车左偏的条件右边电机转速大于左边电机转速(偏离的程度根据实际测试调整)。如此反复(过弯的情况也是一样的),小车就会沿着铁丝做Z 形对铁丝做切割运动循迹前行。
二、硬币的检测
在除了上述三种情况下,再添加第四种范围,当 Ldc_Val 12000(此值根据实际测试调节)时,就是检测到硬币在铁丝边缘,此时蜂鸣器发声提示。但是,有些时候会导致蜂鸣器频繁发声,这种情况是因为蜂鸣器发声的 Ldc_Val 值太低,导致铁线处于线圈正下方时 Ldc_Val 值也会处于蜂鸣器发声的 Ldc_Val 范围内,这时可以把蜂鸣器发声的临界值调高些。
还有一种情况就是线圈会在没有硬币的地方会偶尔产生一个异常的数值,该数值处于蜂鸣器发声的 Ldc_Val 值范围导致蜂鸣器发声,对于这种情况,我们首先想到的是在程序上采用连续读取多个检测回来的数字量去除最大最小值的再求平均值的方法来滤除掉这些偶尔的异常值。
三、程序主流程图
实物图
小车共有三个轮子,其中车头两个轮子,车位一个万向轮(方便转弯),LDC1000安装在车头正前方。
代码获取 本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报。
相关推荐
- 曹查理演过的电影 1、1982年,参演喜剧电影《
- 怪盗基德vs京极真 京极真和怪盗基德对决是在第75
- sd娃娃是什么意思 1、SD娃娃(スーパードルフィ
- 拉姆日记 时间如快马般匆匆,一天又过去了
- 厦门阿特拉斯空压机 1、厦门东南机械有限公司是美国
- 房贷利率不下降 如今房贷利率已经下降到3.7%
- 剑网三茶馆任务 剑网三茶馆奇遇任务攻略,剑网三
- 桥墩月饼 现在走出去超市或者一些商店里满
- 步步高手机i606 1、步步高音乐手机致力于为消费
- 松崎敏葵 中日混血模特松崎敏葵最近在网络
- 微软太空望远镜 微软太空望远镜需要Direct
- spexial快乐大本营 1、天天小兄弟指的是湖南卫视邀
- 昔央 1、昔央,女,生于湖南,作家,
- 太原黄金价格 太原1、请以实际店内价格为准,
- 焦炭期货合约 摘要:什么是焦炭期货合约?焦炭
- 江西婺源旅游攻略 1、江西婺源被称为最美的村庄,
- 爱国者动力舱 1、动力舱是aigo爱国者旗下
- 理财险 理财险也就是理财保险,是一种新
- 伤官配印格 八字论命的核心在于十神,而十神
- 显卡和主板不兼容 我们的电脑有时需要更换显卡,但
- 模特张亮个人资料 1、张亮,中国男演员,1978
- 极限挑战第二季20160522 《极限挑战》第二季第六期终于播
- 感情说说很现实的句子 感情说说很现实的句子,让你从这
- 特斯拉modely将发布 摘要:据外媒报道,美国电动汽车
- 国内环保组织 世界环保组织有几个?一共
- 田歌年龄 主持人田歌今年不是52岁,就是
- 李银河简介 1、李银河,中国社会科学院社会
- 女神联盟女神升阶 1.女神联盟里女神升阶需要多少
- 壮士出征片尾曲 1、《壮士出征》是由北京紫风阳
- 王嘉韵素颜 1、王嘉韵,女,出生于香港特别
- 最新推荐
-
- 野心勃勃的意思 【野心勃勃】的意思,拼音,读音
- 梦幻诛仙青云门加点 梦幻诛仙青云门加点,相信很多小
- 卡天赋bug 卡天赋bug之前,最烦人的就是
- 颊 【颊】字的意思解释,拼音,组词
- 百无禁忌什么意思 【百无禁忌】的意思,拼音,读音
- 对方 【对方】的意思,拼音,读音
- profiled单词的意思,例句
- 自树一帜的意思,拼音
- 拾人牙慧什么意思 【拾人牙慧】的意思,拼音,读音
- 倦的组词 疲倦
- 酒席 【酒席】的意思,拼音,读音等)
- 步步生莲游戏 阴阳师谋士任务中怎么种莲花?玩
- 叠组词 重叠
- 雀圣1演员表 演员表角色演员备注十三飞元秋雀
- 火炬之光2修改器怎么用 火炬之光2修改器怎么用?《火炬
- 地牢围攻1攻略 地牢围攻1攻略及地牢围攻1攻略
- derivative单词的意思,例句
- 硬派 【硬派】的意思,拼音,读音等)
- 年年 【年年】的意思,拼音,读音
- supplying单词的意思,例句
- 繁弦急管的意思 【繁弦急管】的意思,拼音,读音
- 引诱 【引诱】的意思,拼音,读音
- 遗嘱的拼音 【遗嘱】的意思,拼音,读音等)
- 求道 【求道】的意思,拼音,读音等)
- 夏组词 “夏”组词,拼音,解释夏橘夏成
- brutally单词的意思,例句
- 生化危机5秘籍 生化危机5攻略秘籍及生化危机5
- 国手是什么意思 【国手】的意思,拼音,读音
- bitty单词的意思,例句
- 瓜田李下的意思,拼音
- 天下3职业介绍 天下3职业加点和天下3职业技能
- looting单词的意思,例句
- 缀的组词和拼音 【缀】字的意思解释,拼音,组词
- 慎的组词 “慎”组词,拼音,解释慎狱慎防
- 中国乒乓球运动员 中国乒乓球十大巨星中国乒乓球十
- 诡组词 【诡】字的意思解释,拼音,组词
- 极限的祭坛攻略 极限的祭坛攻略及地下城极限的祭
- 冷暖自知的意思 【冷暖自知】的意思,拼音,读音
- 跳水拼音 【跳水】的意思,拼音,读音等)
- 朱墨 【朱墨】的意思,拼音,读音等)
- 刀剑2公测 刀剑2什么时候公测?可能有部分
- 通天塔电影解析 2007年奥斯卡结束当夜,罗杰
- 楷怎么读 【楷】字的意思解释,拼音,组词
- 受罚 【受罚】的意思,拼音,读音
- 鬼镜1 (本文由火锅剧场原创:hott
- 瞎子摸象的意思,拼音
- 弦组词 “弦”组词,拼音,解释弦脉弦韦
- tighten单词的意思,例句
- 莫须有 【莫须有】的意思,拼音,读音等
- 无能 【无能】的意思,拼音,读音等)
- 凉帽 【凉帽】的意思,拼音,读音
- 隐姓埋名 【隐姓埋名】的意思,拼音,读音
- 清理平台 清理平台任务完成攻略清理平台任
- 四不像是什么 【四不像】的意思,拼音,读音等
- 驱魔师pk加点 驱魔师pk加点和法驱魔师加点,
- 猎刃好玩吗 猎刃好玩吗?猎刃怎么样?猎刃游
- 国统纲领 国统纲领全名为国家统一纲领,经
- 验的组词 “验”组词,拼音,解释验明正身
- 独组词 独立
- 外宽内深 【外宽内深】的意思,拼音,读音