如果我寫得好,請頂我一下,我將再接再厲!
(本人在很久以前做的一輛用來比賽的智慧型車--獲得華北一等獎,全國二等獎,有許多可改進地方.)
下面我們來立即開始我們的智慧型車之旅:
首先,乙個系統中,感測器至關重要.
"不管你的cpu的速度如何的快,通訊機制如何的優越,系統的精度永遠無法超越感測器的精度" .是的,在這個系統中,感測器的精度,其準確性就顯得至關重要.如果你問我感測器的電路,呵呵,我早就和大家分享了,在我發表的日誌中,有一篇《基於反射式距離感測器》的文章就詳細的說明了感測器的硬體電路以及可以採取的訊號取樣方式.
感測器安裝成一排,如上面排列.(就是個一字排列,沒有什麼特別)
接下來,看看我們如何處理感測器得到的資訊:
大家看到了.結構很簡單,我們已經搞定了感測器通路.下面我們來看看多機的控制方面的問題:
其實,不管是便宜還是比較貴的舵機,都是一樣的用法.舵機的特點就是不同的占空比方波就對應著舵機的不同轉角.當然不同的舵機有不同的頻率要求.
比如我用的這個舵機:方波頻率50hz.怎麼改變占空比?
這個不就是pwm模組的功能嘛.pwm模組可以輸出任意占空比的方波.只要你控制其中的占空比暫存器,就可以直接控制舵機的轉角.
你只要將感測器的狀態和這個占空比對應上,不就ok了?就這麼簡單,做到這裡,你就可以讓你的車在跑道上跑了!
接下來,我們的工作是讓智慧型車更加完善:速度要穩定.
在當前的系統結構中,要使乙個系統更穩定更可靠,閉環系統是乙個選擇.(如果你不知道什麼是閉環系統,可以參照我的文章裡面的一篇"基於微控制器的pid電機調速"),既然是乙個閉環系統,速度感測器是必不可少的,用什麼樣的感測器做為速度反饋呢:
仔細看,和後輪之間有一條皮帶的這個貌似電機的東西,就是我的速度感測器,它的學名叫"旋轉編碼器".這個器件的特點就是:每轉一圈,就會從輸出端輸出一定的脈衝,比如我這個旋轉編碼器是500線的,就是轉一圈輸出500個脈衝.
因此,我只要在單位時間內計數輸出端輸出的脈衝數,我就可以計算出車輛的速度.顯然,這個速度可以用來作為pid速度調節的反饋.
現在有了反饋,我們需要的是調節智慧型車驅動電機的速度了,如何來調速,就成了必須解決的問題了.我用的是驅動晶元mc33886.
其實,這個晶元就是乙個功率放大的模組.我們知道,微控制器輸出的pwm訊號還是ttl訊號,是不能直接用來驅動電機的.非要通過功率模組的放大不可.
這個道理其實很簡單,就像上次我給大家畫的哪個電子琴電路的放大電路一樣:
看上面的那個三極體,就是將ttl電路的電流放大,才能夠來驅動蜂鳴器.其實這裡的這個mc33886就是這樣的乙個作用.而且我們自己也完全可以用三極體自己搭建乙個這樣的功率放大電路,當然,驅動能力肯定不如這裡的這個mc33886(如我們用三極體就搭建了超過mc33886的電路,摩托羅拉就不會賣幾十塊錢乙個了.
呵呵.)知道了這個mc33886的工作原理,就好說了,一句話,通過pwm來調節電機的速度.當方波中高電平佔的比例大,電機的平均電壓肯定高,轉速肯定快.
也就是說,pwm的占空比越大,電機轉速越高.
看,就這麼簡單,這個智慧型車就做好了.接下來,我們就把我們知道的pid知識放到舵機和直流驅動電機的控制中去.就可以達到乙個比較好的控制效果.
如果要達到更高的水平,肯定機械方面的改造也少不了.當然,這不屬於本文的討論範圍.呵呵.
智慧型車製作全過程 飛思卡爾
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