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1、第一章 簡介概要,第二章 設計原理,第三章 制作過程,第四章 總結,,簡介概要,智能汽車這個概念是在半個世紀前提出，一些發(fā)達國家如德國、美國、英國已將智能汽車用于社會服務，其擁有強大的控制、識別能功能。智能汽車不僅可以用于生產、服務，大幅度提高我們的工作效率，同時給予人們更多地便利及安全保障。智能汽車將會對未來交通系統(tǒng)帶來巨大的變革。然而目前所需要解決的最大問題便是無人駕駛汽車的安全問題。,簡介概要,簡介概要,以汽車模型作為基礎，通過自動識別道路中心位置處由通有交變電流（20KHz）的導線所產生的電磁場道路檢測，從而實現(xiàn)自動尋跡的功能。,,設計原理,該設計原理采用電磁感應效應檢測導體周圍產生的
2、磁場。根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，通有交變電流的導體周圍會產生電磁場。由比奧-薩伐定律可知,在通有電流I，長度為L，距離導線中心為r的磁感應強度為：,磁感線是以導體為圓心的一系列同心圓，由上述公式可知，當電流I一定時，磁感應強度與距離導線中心的長度成反比。變化的磁場通過感應線圈會產生感應電動勢。因此在小車前方放置感應線圈，根據(jù)磁場的大小產生相應感應電動勢，驅動小車行進。根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，假設線圈半徑為r，感應電動勢為：,,位置分析整體思路,小車位于軌道中心 小車偏左 小車偏右,小車左轉 小車右轉,本次設計中是通過判斷小車偏
3、移量，來調整小車位置，從而達到按規(guī)定路線行駛的要求。,邏輯判斷表,,系統(tǒng)硬件設計,總體設計方案,電磁傳感器,信號采集及處理,邏輯控制,電機驅動,左電機,右電機,,電源模塊,電磁傳感器,01,,,由于賽道路徑上鋪設的漆包線通有20KHz的方波，傳感器采用傳統(tǒng)的電磁感應線圈方案，它具有原理簡單，體積較小，價格便宜，相應頻率快，電路實現(xiàn)簡單等優(yōu)點。,檢測電磁線圈選用10mH的工字電感，這類電感的體積小，Q值高，具有開放的磁芯等特點。 已知感應電動勢的頻率為f=20 kHz，感應線圈電感為 L= 10 mH ，可以計算出諧振電容的容量為：,標稱電容與上述容值最為接近的電容為 6.8nF，所以在實際
4、電路中我們選用 6.8nF 的獨石電容作為諧振電容。該電容雖然誤差比較大，測試中15個電容里面誤差最小的都有1453pF，但價格便宜。,信號采集及處理,01,,,,,信號處理電路由兩級放大電路和檢波電路組成，第一級放大是三極管放大，第二級放大是LM358單電源供電反比例運放電路。 在兩級放大之后，為了方便后面的邏輯控制，故需要幅度測量，本設計中選用倍壓檢波電路獲得正比于交流信號峰峰值的方案，倍壓檢波電路中的二極管選用肖特基二極管，該二極管的開啟電壓一般在0.10.3V左右，小于普通硅二極管開啟電壓0.7V。,一級放大電路,二級放大電路,檢波電路,邏輯控制電路,01,采用4個比較器，傳感器的
5、輸入轉換成電壓后，輸入到比較器正相輸入端，負向輸入端接一個變阻器方便調節(jié)比較電壓。一路傳感器電壓輸入到兩路比較器。通過設定兩個不同級別的電壓判斷當前的位置。,比計器原采用LM339比較器，它是三極管開路輸出，接上拉電阻后，調試時發(fā)現(xiàn)LM339的輸出不能驅動電機的驅動電路，加上上電阻后還是有問題。邏輯判斷不準。 后來采用LM358運放來替代比較器，因為LM358的輸出是推挽輸出，有較強的驅動能力。,電機驅動,01,電機驅動電路采用2N5551開關電路，比較器的輸出驅動三極管基極，當Q1飽和導通時，電機轉速較慢，當Q1和Q2都飽和導通時，電機轉速較快。,,制作過程,1,2,3,第一階段：課程設
6、計題目分析、文獻查詢和咨詢階段,第二階段：電路設計、元器件采購及電路板PCB設計階段,第三階段：焊接電路及調試階段,,總結,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,通過在跑道上測試，本設計基本達到了課程設計要求。但其中也有不足之處。首先小車在行進途中會出現(xiàn)左右晃動的情況，通過分析，是由于對感應部分的放大電路沒有達到要求，當導線位于兩電感線圈中間時，產生的感應電動勢極其微小，放大倍數(shù)不高，以至于后面的邏輯判斷不能準確定位。其次對于小車行駛速度也有待提高，起初為了防止小車因速度過快不能及時反應而脫離跑道，因此在電機驅動電路上選擇稍大電阻，以減小電流。整體而言，整個設計所需成本較低，功能也基本完善，在后續(xù)的學習和工作中，我將進一步改進傳感器電路，加大探測范圍，提升小車速度，來提升智能車的性能。,科技進步的空間還很巨大，智能車輛技術仍有待提高 我們的任務依然艱巨 望各位同學學好專業(yè)技能， 站在國家科技發(fā)展的高度上去面對各種挑戰(zhàn)與艱難 不忘初心 砥礪前行,后序,就這樣,貌似沒有什么誠意,然而就是沒了,
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