swust well 团队整个方案,我们主要考虑并致整个方案,我们主要考虑并致力于解决以下几个方面的问题:力于解决以下几个方面的问题:一、场地分析二、光电池三、控制系统四、光电导航五、稳压电路六、机械结构suwst well 团队 基于太阳能的光电导航搬运车总体框架 :swust well 团队根据主办方提供的场地信息,我们主要考虑了一下几点,一,小车不能冲出15*6平方米这个区域;二,小车不能撞到区域内的两个障碍物;三,晴朗、高温天气下水泥场地势必有很强的热辐射,也会对光电搬运小车造成一定的影响故,保证小车能在区域内行驶且又能比较精确的采集场内的障碍物信息是保证比赛取得好成绩场地分析场地分析的关键鉴于场地的特殊性,所以我们采取了导航和避障既互相独立又有机的结合,综合运用两种方式的优点来达到让小车精确行进目的swust well 团队光电池部分光电池部分,我们能够影响的因素比较小,因为很多技术上的东西都是由生产厂家决定的,所以我们只能在购买的产品上做一些改进,在我们的方案中,我们采取80cm*25cm,总面积为0.2平方米的太阳能电池板,其开路电压在15V附近,短路电流在1.7A左右,总功率大概在25W,太阳能电池板所得能量一部分经过降压到4.5---5V后提供给单片机及导航电路,另一部分经过升压或稳压提供给两个直流电机,以作驱动。
考虑到光电池在强光下温度升高后会影响其光电转换效率,故在小车搬运重物期间,我们将会向光电池上泼撒工业酒精来降温swust well 团队控制系统:•出于对控制中心的端口输出和易于控制要求的考虑,该小车的控制中心我们选择ATmega16单片机ATmega16单片机外接电源电路、路线导航之避障模块、路线导航之光引导模块、电机驱动模块等swust well 团队光电导航 光电导航的整体思路:能精确避开障碍物,所走的路程要最短,准确到达规定的装卸载区域故导航系统我们分为两部分,既红外线避障和普通光源光源导航光电导航系统光源导航部分红外线避障swust well 团队红外线避障: 红外线避障模块我们主要是采用能在强阳光正常工作红外线传感器检测40至50cm距离的障碍物,并将障碍物的信息传给控制中心swust well 团队普通光源导航: 本组考虑到导航的有效性与稳定性,故采用较为灵敏的光敏电阻作为导航传感器 1.光敏电阻:swust well 团队光敏电阻的应用:swust well 团队光源导航部分算法:控制器将多路传感器通道分别赋予相应的数字yi ( i =-n,-(n+1)…(n+1),n) ,并将接收的2n+1 路数据Ui 分别与预先设定的门限值U 比较,得出相应的ai 为 如果Ui > U ,则 ai =1; 如果Ui ≤U ,则 ai=0 。
然后根据以上算出横向偏移Δy,并用PID算法调节小车方向swust well 团队光电导航小车从D区出发,当在红外感应器的工作下避开障碍物时,我们选择打开A或E灯,让其照射在光敏电阻上,从而引导其从1号障碍区和2号障碍区穿过,当绕过第二个障碍物时,我们再打开装(卸)载区的光源,让其引导小车顺利进入装(卸)载区,另外一个单程亦然swust well 团队电源模块电机驱动模块开关降压模块swust well 团队开关降压•根据PDF可知,Mega16在1 MHz, 3V, 25°C 时,其工作电压为4.5v~5.5v,正常模式下电流为1.1mA故需要用降压型开关稳压电路•综合考虑功耗,效率,散热等因素后,采用DC/DC变换器即集成芯片TPS63020,来实现控制电路部分的供电转换swust well 团队电机驱动•采用两电机(直流无刷电机)驱动电路,电机的驱动电路主要通过两电机的正转与反转实现的小车的前后或左右的方向选择•对于电机控制电路我们采用晶体管组成的直流电机H桥控制电路swust well 团队H桥电路图swust well 团队H 桥电路•电机的运转就只需要用三个信号控制:两个方向信号和一个使能信号。
如果DIR-L信号为0,DIR-R信号为1,并且使能信号是1,那么三极管Q1和Q4导通,电流从左至右流经电机(如图4.16所示);如果DIR-L信号变为1,而DIR-R信号变为0,那么Q2和Q3将导通,电流则反向流过电机 swust well 团队机械车体(完全自己动手做)•整个小车以三角形铝板作为载体•一共三个轮子:前面一个万向轮,后面两个驱动轮•板子上分别放置控制电路板,红外线传感器,光电管,开关电源板,光伏电池板•其中光伏板与车体采用两个自由度的机械连杆相连接swust well 团队 The end thank you swust well 团队。