自动充电小车设计报告

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移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计移动电源小车是一种可以携带移动电源的小型车辆,它可以帮助用户更方便地携带移动电源,解决了移动电源使用过程中的充电问题。

随着移动电子产品的普及和人们对移动充电的需求不断增加,移动电源小车的开发设计成为了一个备受关注的热点话题。

本文将对移动电源小车的开发设计进行详细的分析和探讨。

一、需求调研在进行移动电源小车的开发设计之前,首先需要进行需求调研,了解用户对移动电源小车的需求和期望。

通过问卷调查、用户访谈等方式,可以了解到用户对移动电源小车的功能、外观、价格等方面的需求。

根据需求调研的结果,可以得出以下一些用户对移动电源小车的需求:1. 轻便易携:用户希望移动电源小车轻便易携带,方便携带到户外活动或旅行中使用。

2. 容量大:用户希望移动电源小车的容量足够大,可以满足手机、平板电脑等多种移动设备的充电需求。

3. 充电快速:用户希望移动电源小车具有快速充电功能,可以快速为移动设备充电。

4. 外观时尚:用户希望移动电源小车的外观时尚美观,可以作为时尚配饰使用。

5. 多功能性:用户希望移动电源小车具有多种功能,例如可以作为车载储物盒、音响播放器等。

通过需求调研,可以了解到用户对移动电源小车的需求,为后续的开发设计提供了重要参考。

二、开发设计在进行移动电源小车的开发设计时,需要综合考虑用户的需求和市场的潜在机会,设计出满足用户需求的产品。

下面是移动电源小车的开发设计方案:1. 车身设计:移动电源小车的车身设计采用轻量化材料,保证车身轻便易携。

车身采用时尚的外观设计,采用多种颜色和图案,满足用户的时尚需求。

2. 电源容量:移动电源小车的电源容量采用大容量锂电池,可以满足多种移动设备的充电需求。

电源容量的设计需要充分考虑用户的日常使用情况,保证能够满足用户的充电需求。

5. 安全设计:移动电源小车的安全设计需要考虑到使用过程中的安全隐患,保证用户在使用过程中的安全。

三、制造生产在移动电源小车的制造生产过程中,需要选择适合的生产工艺和材料,保证产品的质量和性能。

一种基于超级电容快速充电的循迹小车设计

一种基于超级电容快速充电的循迹小车设计

一种基于超级电容快速充电的循迹小车设计随着电子科技不断发展和普及,人们对于机器人技术的需求也越来越高。

而循迹小车作为机器人的一种,经常被用于室内的自动化控制、安防巡逻和护卫等方面。

在循迹小车的使用中,充电便成了一个十分关键的问题。

为了解决循迹小车充电的困难,并且让循迹小车在运行时具有更快的充电速度,本文设计了一种基于超级电容快速充电的循迹小车。

在设计之前,我们需要先了解一些背景知识,即超级电容。

超级电容,又称电化学双层电容,是一种高能量密度电子元件,它的充电速度快,能量密度较大。

这些特点使得超级电容经常被用于一些需要高能量输出、充电速度快的应用场合。

在循迹小车的设计中,使用超级电容作为电源的原因有以下几点:首先,超级电容的充电速度非常快,仅需几秒钟即可完成充电,这为循迹小车的使用带来了便利。

其次,超级电容的能量密度比传统的电池高出一倍甚至更多,这意味着超级电容更加适合循迹小车这种需要高能量输出的应用。

最后,超级电容的寿命长,可以进行大量的充电和放电循环,具有更强的耐用性。

首先,需要选择合适的超级电容作为循迹小车的电源。

在选择时,需要考虑电容器的容量和额定电压,以确保循迹小车能够稳定工作。

一般来说,循迹小车中需要使用多个电容器进行电源的组装,这样可以增加电容器的总容量,提高循迹小车的工作时间。

其次,需要设计循迹小车的电源管理电路。

在这个电路中,需要实现超级电容快速充电、过放保护和电池电量监测等功能。

这样可以确保循迹小车电源的稳定和安全。

最后,需要设计循迹小车的驱动电路。

在这个电路中,需要使用一些特定的元件来控制循迹小车的前进、后退、左转和右转等动作。

同时需要设计循迹传感器,通过循迹传感器来检测循迹小车的行驶路线,实现自动化循迹。

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计1. 引言1.1 背景介绍移动电源小车是一种结合移动电源和小车技术的新型产品,能够在无电源的环境下为电子设备提供充电服务。

随着人们对移动设备的依赖程度不断增加,移动电源小车成为满足人们日常生活需求的一种新型解决方案。

通过移动电源小车,用户无需担心电子设备在户外使用过程中因电量不足而无法正常工作的问题。

移动电源小车也能够为户外活动、野外探险等场景提供便利的充电服务。

移动电源小车的开发设计不仅能够满足人们对移动充电的需求,还可以为电子产品的智能化、便捷化使用提供技术支持。

通过对移动电源小车的研究和开发,可以不断提升其性能和功能,进一步满足人们对移动充电的需求,提高用户体验。

在当前移动互联网时代,移动电源小车有着广阔的应用前景和市场潜力,对其进行深入研究和开发具有重要的现实意义和市场价值。

1.2 研究意义移动电源小车是一种集移动、供电、通信于一体的智能设备,具有较强的实用性和普适性,可广泛应用于各类移动设备的供电及控制。

研究移动电源小车的意义在于提高移动设备的便携性和使用效率,为用户提供更加便捷的电源补给和控制操作,满足人们对便捷、高效的需求。

移动电源小车的研究还可以促进相关技术领域的发展和创新,推动智能设备向着更加智能化、自动化的方向发展。

深入研究移动电源小车的设计开发对于提升移动设备的整体性能和用户体验具有重要意义。

通过对移动电源小车的研究,不仅可以推动移动设备行业的发展,还可以为未来智能设备的发展和普及打下基础,具有重要的科研和应用价值。

1.3 目的移动电源小车是为了解决日常生活中电子设备充电困难的问题而设计的一种便携式充电设备。

其主要目的包括以下几个方面:1. 提供便携式充电解决方案:移动电源小车可以随时随地为用户的电子设备提供充电,无需依赖固定的电源插座,极大地提高了用户的充电便利性和灵活性。

2. 增强用户体验:移动电源小车具有智能化功能,可以根据用户的需求智能调节输出电流和电压,保护设备充电安全,提升用户体验。

小车智能充电系统的设计

小车智能充电系统的设计

今日自动化·2019.630Control system and technology 控制系统与技术采用可以进行功能设计的智能小车,利用简易充电盒,将自动充电模块放入盒子,形成智能小车充电目的地。

当智能小车电源电压不足的时候,可以出发找到充电装置并自动对接,开始充电。

在有障碍物的情况下,智能小车通过红外线模块改变小车的运动方向,从而实现躲避障碍物的目的。

设计原理如图1所示。

图1 设计原理1.2 硬件设计1.2.1 电源电路本设计运用4只干电池组成直流电源直接对小车供电,电压是6V。

1.2.2 核心控制单元作为本设计实现的核心部分,单片机AT89S52无论是在硬件部分还是软件部分都起着至关重要的作用。

在设计过程当中,了解AT89S52的特性是实现智能小车功能的基础。

1.2.3 伺服电机的工作原理伺服电机的目的是控制物体的运动方向,使其到达一定的位置,如在本次设计中,伺服电机就能很好地控制小车的运动方向。

通常我们用一个脉冲信号来控制伺服电机的方向和转速。

同时可以根据需要更改电机的旋转角度。

本设计采用的伺服电机最大角度可旋转为270°,脉冲之间的低电平持续时间一般为10~40 ms。

1.2.4 红外线模块红外线模块检测到前进方向上的障碍信号的时候,绿色指示灯亮,out口连续输出高电平到单片机引脚;同时,此模块具备小于30 cm 的探测距离,而它的检测距离可通过改变电位器来改变。

模块电路图如图2所示。

图2 红外线模块电路1.2.5 光敏传感器模块光敏电阻传感器模块主要用来探测外部光源位置。

当单片机收到高电平时说明光敏电阻接收到光线,单片机控制小车往相应的方向前进;当只接收到低电平时,说明模块没有感应到光线的存在,小车运动状态保持不变。

模块电路图如图3所示。

图3 光敏电阻传感器模块电路1.2.6 显示模块显示模块主要是用来观察小车实时的运动状态。

我们使用LCD1602液晶屏,对比度可调,可以清晰显示数字、字母、光标和字符。

智能无线充电循迹小车设计

智能无线充电循迹小车设计

智能无线充电循迹小车设计DOI :10.19557/ki.1001-9944.2021.02.005高文1,陈佩2(1.西安航空学院电子工程学院,西安710000;2.西安智容传动技术有限公司,西安710000)摘要:为实现移动小车精准、高效的运行,该文提出了一种基于STM32的智能小车系统。

系统采用无线充电的方式为小车电源进行充电,利用红外传感技术实现循迹运行,同时以STMF103C8T6作为系统的核心,结合内部的ADC 模数转换器、I 2C 总线,外部使用OLED 显示技术,共同为小车提供了一个具有强大功能的硬件平台。

同时运用了无线充电技术,省去了传统的电源供给方式,并且具有自动充电、自动运行的智能控制功能,提升小车的运行效率。

后续经过深入开发,具有较好的应用前景。

关键词:无线充电;红外循迹;自动控制;智能控制中图分类号:TP249文献标志码:A文章编号:1001⁃9944(2021)02⁃0021⁃06Design of Intelligent Wireless Charging Tracking CarGAO Wen 1,CHEN Pei 2(1.School of Electronic Engineering ,Xi ’an Aeronautical University ,Xi ’an 710000,China ;2.Xi ’an WisDrive Co.,Ltd.,Xi ’an 710000,China )Abstract :This article proposes an intelligent tracking car system based on STM32embedded processor to realize the precise and efficient operation of the mobile car.The system uses wireless charging to charge the car power supply and infrared sensing technology to realize tracking operation.Meanwhile ,STMF103C8T6is taken as the core of the system ,combined with internal ADC analog to digital converter ,I 2C bus ,and external OLED display technology to pro ⁃vide a hardware platform with powerful functions for the car together.The application of wireless charging technology has the intelligent control functions of automatic charging and automatic running which has replaced the traditional power supply mode and improved the running efficiency of the car.It will have a greater application prospect after further development.Key words :wireless charging ;infrared tracking ;automatic control ;intelligent control收稿日期:2020-10-28;修订日期:2020-12-14基金项目:陕西省自然科学基础研究计划项目(2020JM ⁃632);陕西省重点研发计划项目(2019GY ⁃112);西安航空学院校级科研基金项目(2019KY1225)作者简介:高文(1984—),男,硕士,工程师,研究方向为电机控制与应用、电力电子技术及应用;陈佩(1985—),女,硕士,工程师,研究方向为嵌入式控制系统、电力电子技术、太阳能发电及风能发电技术。

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计随着移动电子设备的普及和使用频率的增加,移动电源已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

为了方便人们在任何时候、任何地点都能充电,移动电源小车应运而生。

本文将介绍移动电源小车的开发设计,包括特点、功能、技术要点等内容,希望能够为相关领域的研发人员提供一些启发和帮助。

一、需求分析1. 现状分析目前市场上的移动电源产品形态多样,但存在着诸多不便之处,比如容量不足、充电速度慢、便携性差等问题。

一些场景下,移动电源的使用也受到了限制,比如户外运动、露营、旅行等场景,缺少电源供应时会导致诸多不便。

基于现有移动电源产品存在的问题,对于移动电源小车的需求可以总结为以下几点:- 大容量:能够为多台设备提供充电,满足多人使用需求。

- 快充:提供快速充电功能,缩短充电时间。

- 便携性:轻巧便携,方便携带。

- 多功能:具备多种充电接口,满足不同设备的充电需求。

- 智能化:具备智能充电管理功能,有效保护设备电池。

二、设计方案1. 结构设计移动电源小车采用轻量化材料,整体结构设计简洁大方。

为了提高便携性,小车采用可折叠设计,当不使用时可方便存放。

小车上还设计了多个充电插口,方便用户同时给多个设备充电。

2. 功率设计移动电源小车采用高容量的锂电池作为电源,以确保长时间的使用。

为了提高充电速度,小车配备了快充功能,能够在短时间内快速为设备充电。

小车还搭载了智能充电管理系统,能够对接入设备进行智能识别,并根据设备需求调整充电功率,有效延长设备电池寿命。

3. 控制系统设计移动电源小车配备了智能控制系统,能够监测电池容量、充电电流和电压等参数,确保充电过程安全可靠。

控制系统还具备智能节能功能,当设备充满电后能够自动断电,避免能源浪费,同时延长电池寿命。

4. 用户体验设计为了提高用户体验,小车还设计了LED显示屏,能够实时显示充电状态、剩余电量等信息。

小车还配备了手机App,用户可以通过手机查看充电状态、控制充电等功能,进一步提高了用户便利性。

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计【摘要】移动电源小车是一种结合移动性和便携式充电功能的新型产品。

本文通过对移动电源小车的功能设计、外观设计、电源系统设计、控制系统设计和安全性设计等方面进行详细描述。

在功能设计方面,移动电源小车可以提供移动充电服务,并具有方便快捷的操作界面;在外观设计方面,小车外形时尚美观,便于携带和存放;电源系统设计要求高效稳定,能够满足多种设备的充电需求;控制系统设计应该简单易用,确保用户操作安全和便利;安全性设计则包括防止过充、过放和短路等多重保护措施。

通过本文的分析和设计,移动电源小车具备了可靠的充电功能和良好的用户体验,为未来的发展提供了新的思路和方向。

这项设计的意义和价值在于解决了移动设备充电难题,并为用户提供了更加便利的使用体验。

【关键词】移动电源小车、开发设计、功能设计、外观设计、电源系统设计、控制系统设计、安全性设计、总结设计成果、展望未来发展、意义和价值。

1. 引言1.1 背景介绍移动电源小车是一种结合了移动能源和便携性的新型电力设备,可以为用户提供方便快捷的充电服务。

随着智能手机、平板电脑等电子设备的普及和使用频率的增加,人们对移动充电设备的需求也越来越大。

传统的移动充电设备存在充电时间长、充电效率低等问题,无法满足用户的需求。

为了解决这一问题,我们设计开发了一款移动电源小车,旨在为用户提供更便捷、高效的充电体验。

通过将充电设备集成在小车中,用户可以随时随地方便地进行充电,无需担心电量耗尽的困扰。

移动电源小车还具有良好的移动性能和外观设计,使其在实际使用中更加方便和实用。

通过本文详细介绍移动电源小车的功能设计、外观设计、电源系统设计、控制系统设计和安全性设计,旨在为读者提供全面了解和认识这一新型移动充电设备。

希望通过我们的努力和设计成果,能够为移动充电领域带来新的创新和发展。

1.2 问题提出移动电源小车的出现,为人们在户外出行、旅游、露营等活动提供了便利,然而目前市面上的移动电源小车存在着一些问题,如续航时间不够长、充电效率低、外观设计单一、控制系统不够智能、安全性不够可靠等。

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计

移动电源小车的开发设计移动电源小车是一种可以随时随地为手机、平板电脑等充电的小型设备,其设计旨在方便用户在室内、室外等场所随时充电,提高用户的使用体验。

在小车的开发设计中,需要考虑到多方面因素,包括小车的移动性、充电功能、外形设计等。

首先,小车的移动性是重要的考虑因素之一。

小车需要具备足够的轮子和灵活性,以便在各种地面和环境下移动。

同时,小车需要配备一个可靠的导航系统,以便随时确定其位置和前进方向。

移动电源小车的体积应该较小,以方便用户携带,在室内、室外等场所均可自由使用。

其次,小车的充电功能是其最重要的功能之一。

小车需要有一个可靠的充电系统,能够为各种不同类型的设备充电,比如iPhone、iPad、安卓设备等等。

充电系统需要保证安全可靠,保护设备不受电压过高等安全问题。

小车需要配备多个充电口,以便同时为多个设备充电。

同时,小车需要具备快速充电功能,以缩短充电等待的时间,为用户提供更好的使用体验。

最后,小车的外形设计也是需要注意的因素之一。

小车需要具有足够的吸引力,以吸引用户的注意力。

外形设计需要简约、时尚,使小车看起来更加高档大气。

同时,小车的颜色可以根据市场需求进行设计,以满足用户的个性化需求。

小车的外壳可以采用高品质ABS材料,以保证其耐用性和质量。

在小车的开发过程中,还需要考虑到其他因素,如小车的续航能力、用户体验、市场价格等问题。

在开发设计过程中,应该充分考虑用户的需求,尽可能满足市场需求,打造出一款功能强大、外形优美、价格适中、易于携带的移动电源小车。

总之,移动电源小车是一种创新性的产品,可以为用户提供更好的使用体验,是未来移动充电设备的趋势。

在开发设计这种产品的同时,要充分考虑用户需求,质量优良,功能完善才是致胜之策。

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广西民族大学院物理与电子工程学院电子竞赛设计报告题名:自动充电小车作者姓名:邱杰富韦雪国黃宁振指导教师姓名:李映超老师专业名称:电子信息工程目录中文摘要..................... . (3)1 前言 (4)2设计内容与系统结构析..................... ............. . (4)2.1设计任务 (4)2.2设计要求 (4)2.3电控系统........................ .. (5)2.4机械系统 (5)2.5传感器设置与布局 (6)3电路设计与原理框图.......... (6)3.1 红外发射接收器 (6)3.2趋光模块 (11)3.3电动机驱动控制模块 (11)3.4自动充电模块 (13)3.5单片机控制模块 (14)4 系统软件设计................ (15)4.1 系统的程序流程图 (15)4.2 系统程序 (15)5 自动充电小车的论证.......... (24)5.1自动充电小车的介绍 (24)5.2自动充电小车的论证实验 (25)参考文献 (26)自动充电小车的实现邱杰富韦雪国黃宁振摘要:本论文设计主要有如下几大模块:步进电动机的驱动模块,红外传感器的探测模块,自动充电模块,趋光模块。

在驱动模块中主要使用了两个步进电动机作为小车的前进和转弯驱动电机,使小车具有了行动的足脚和可以改变行动方向的鸵机。

在红外传感器的探测模块中主要是使用5个红外探测器分别摆在小车的前后左右四个方向,使其对这四个方向进行定时的探测,并把探测的结果传给CPU,以达到避障的功能。

趋光模块工作过程如下:充电电源处放有强光,小车上安装有小许光敏电阻,通过光敏电阻的寻光分析可知道小车处于充电电源的大概方向。

自动充电模块利用趋光模块知道的充电电源的方向,调整小车的身体,使其向充电电源方向前进,边前进边分析小车前面的红外接收器接收到的调制码为充电电源哪处发出的,再调整小车的前进方向使其向充电电源的具体方向前进,等靠近充电电源时,利用探测模块来调整小车的身体,使其正对充电电源从而实现自动充电。

关键字:自动充电;红外技术;减速电机;寻光机器人1 引言现代玩具小车不断地用高科技武装玩具,研发出各种集知识性、趣味性于一体的智能小车玩具。

智能小车的各项技术的研发是高端技术的试验田和基础源泉,智能小车的开发研制将在社会中新技术发展,提高人们生活质量中发挥越来越重要的作用。

具体表现在:(1)为智能制作应用高端科技提供技术基础支持,学习锻炼的平台;(2)智能小车可开发智力,锻炼技术,提高创新水平。

本文的内容是设计一部智能玩具车,此设计将寻迹、避障、寻光、对接充电等功能集为一体,尝试了多通道、多传感器的综合应用,采用了精确的方向控制策略和优化的行进过程的速度控制策略,添加了智能容错功能,使整个系统的稳定性达到了比较高的水平。

2 设计内容与系统结构2.1 设计任务自制(或用小型遥控玩具车改装)一个可自动寻找到固定充电位置的电动小车,同时制作一个可供电动小车充电的简易充电小盒子。

电动小车可以在没有障碍物的情况下出发,找到充电小盒子并自动对接,对接成功后即可开始充电。

2.2 设计要求(1)制作(或用小型遥控玩具改装)一个可前进、转弯(或加上后退)的电动小车。

(2)电动小车放到A出发位置后,打开运行开关即可开始前行,运动到充电盒子位置停止。

电动小车从B位置出发后,可通过自动转弯运动到充电盒子位置停止。

(3)电动小车从C位置与充电盒子反向开始出发后,可通过自动寻找目标而运动到充电盒子位置停止,从启动运动到充电盒子位置停止的时间不超过5分钟。

(4)制作小车电池的简易充电电路,包括小车一端的充电电路以及为小车提供低压直流电源的充电小盒子,对充电性能不做要求,但需要有充电指示及短路保护功能。

(5)电动小车具有与充电小盒子对接的功能,对接正确之后可以实现电动小车的自动充电。

2.3 电控系统在设计中,用单片机的端口接收到各个传感器的输出信号的电平变化,用端口输出各个电平控制信号,使小车做出各种响应动作,如图1所示。

分别有:反射型红外发射接收器的输出信号;小车前轮方向电机转动的输出信号;电动机正转反转驱动控制电路的输入信号;图1 端口功能2.4 机械系统小车的机械制动由前轮马达驱动和后轮马达驱动两部分组成。

前轮马达驱动通过齿轮转换使小车前轮具备左转和右转功能。

后轮马达驱动通过齿轮转换,使马达较大转速制动后轮较小的转速,虽然增加了可用功但是却增加小车负载驱动能力。

为使小车负载的电池使用更加持久,设计小车的前轮和后轮的马达驱动电压均为5V 。

2.5 传感器设置与布局在给小车输入预定目的地的地理坐标后,小车能自动到达目的地。

小车应具备几个系统模块:避障模块,马达驱动模块,趋光模块。

设计草图如图2所示:图2 设计草图3 电路设计与原理框图模块设计与功能实现为实验小车的各个功能,分别要设计如下功能模块,如图3所示。

图3 功能模块3.1 红外发射接收器 红外发射接收器选型:红外探测器以其发射功率大、抗干扰能力强而在工业生产中有着广泛的应用,红外探测器按其工作模式可大致分为主动式与被动式,主动式红外探测器自带红外光源,通过对光源的遮挡、反射、折射等光学手段可以完成对被探测物体位置的判别。

被动式红外探测器本身没有光源,通过接受被探测物体的特征光谱辐射来测量被探测物的位置、温度或进行红外成像。

主动式红外传感器又可分为分立元件型、透射遮挡型和反射型,如图4所示: 分立元件型发光管与接收管相互独立,用户在使用时可以根据需要灵活的设定发光管与接受管的位置,并可利用棱镜、透镜等完成特殊的目的,缺点是装置麻烦。

透射遮挡型和反射型通过塑料模具将发光管与接收管封装在一起,非常方便用户使用。

在设计中,选用反射型红外发射接收器比较适合做避障功能。

红外发射接收电路选择在选择红外发射接收电路中,有四个方案可以选择,并且都做了PCB 进行调试比较。

方案一: 利用40KHz 的晶振作为红外发射器的震荡源。

通过示波器观察,波形非常准确完整,由于红外接收的频率一般是38KHz ,虽然晶振的频率可以通过可调电阻微调。

但是还是很难匹配,每次试验时都要微调。

所以不选择这个方案。

方案二: 如前所述,使用三脚的红外接收器,但是接收器自备了选频和解调能力,很难用单片机对其接收信号进行判断。

所以不选择这个设计方案。

方案三:用高速CMOS 型四重二输入“与非”门74HC00组成RC 震荡电路作为频率发生器,波形也准确完整,但是难匹配。

所以不选择这个方案。

方案四:选用通用音调译码器LM567的5输出38KHz 频率,其特点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路。

8脚输入红外接收器接收到的信号。

这个信号是锁相音频译码器的锁相中心频率,这样既简化了线路和调试工作,又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异,实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪,使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。

本设计中就是利用此方案最终实现避障功能。

红外发射接收电路原理框图红外发光红外接收分立元件透射遮挡反射型图4 主动式红外探测器的形式图7 红外发射接收电路SCH图图8 红外发射接收电路PCB图这个电路的特点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路。

而是直接从接收部分的检测电路LM567的5脚引人信号,这个信号是锁相音频译码器的锁相中心频率,这样既简化了线路和调试工作,又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异,实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪,使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。

下面介绍几个主要元件功能。

在红外发射接收器和超声波发射接收器中都用到了通用音调译码器LM567如图10所示,以下对LM567进行介绍。

图10 通用音调译码器LM567LM567是一片锁相环电路,采用8脚双列直插塑封。

其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f。

其中心频率f由R、C决定: f=1/(1.1*RC)在电路中,因为红外发射器的起振频率是 38KHz,其中电容选择103,所以由以上公式可得 R=2.4KΩ。

LM567的电路图,如图11,LM567的①、②脚通常分别通过一电容器接地,形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。

②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽:电容值越大,环路带宽越窄。

①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。

③脚是输入端,要求输入信号≥25mV。

⑧脚是逻辑输出端,其内部是一个集电极开路的三极管,允许最大灌电流为100mA。

LM567的工作电压为4.75~9V,工作频率从直流到500kHz,静态工作电流约8mA。

LM567的内部电路及详细工作过程非常复杂,这里仅将其基本功能概述如下:当LM567的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时,⑧脚由高电平变成低电平,②脚输出经频率/电压变换的调制信号;如果在器件的②脚输入音频信号,则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。

在电路中仅利用了LM567接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性,来形成对控制对象的控制。

图11 LM567电路图下面介绍运算放大器741。

741拥有反相与非反相两输入端,由输入端输入欲被放大的电流或电压信号,经放大后由输出端输出。

其引脚图如图12所示。

图12 741运算放大器引脚图在设计中,741的放大电路如图13 所示:图13 741放大电路741构成了反相放大电路。

如图14 所示。

图14 反相放大电路在设计中,V o= -(1MΩ / 1KΩ)*V1,增益G= -(1MΩ / 1KΩ) = 1000 所以信号的放大倍数是1000倍。

LM567的5脚输出的38KHz中心频率输出给三极管Q1,经过三极管放大,信号输出给红外发射器J2,可调电阻R3可以改变其发射功率。

信号由红外接收器J3接收,经过运算放大器741的反相放大,信号输出给LM567的输入3脚,由于输入的信号是LM567的锁相中心频率,所以LM567的8脚输出由默认的高电平变为低电平。

发光二极管有了电压差,所以信号指示灯亮,证明前方有障碍,同时8脚的信号输出给单片机,由单片机由电平的变化去控制电动机的工作实现避障。

红外发射接收电路调试在实际的红外发射接收电路应用中,刚开始指示灯不亮,没有任何现象,如果用导线将发射头的负端和接收头的负端短路,指示灯亮。

推测故障原因是信号线过长,使信号衰减失真。

后经过缩短信号线,指示灯亮且稳定,电路能正常使用。

结论:信号线长度对信号有一定的影响3.2 趋光模块寻光方案主要有:方案一:采用各类数字电路来组成小车的控制系统,对外围避障信号,黑带检测信号,铁片检测信号,各路趋光信号进行处理。

本方案电路复杂,灵活性不高,效率低,不利于小车智能化的扩展,对各路信号处理比较困难。

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