动力小车设计总体方案一、 内容摘要:根据要求,本设计方案综合采用了机械设计、传感通讯等技术,将循迹、避障、无 线通讯等功能集于一身,通过实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将 测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据,从而实现对电 动车的智能控制二、 作品介绍:本设计作品为动力小车,集远程控制等多种功能于一身,全车长20厘米,宽15厘 米,高10厘米,车身主要由有机玻璃板制作,两边各安置两个强劲的减速电机,作为 车体前进动力;车体上安置控制模块,用于整车的智能化控制三、 设计理念:1、 设计理念:按照比赛要求,参赛作品必须经过爬坡,拉力,避障等过程小车通过两台电机旋 转方向的不同组合来达到控制车体前进、后退、左转弯和右转弯各个方向,同时通过 内部的减速齿轮组以获得足够的扭力来爬坡并拉动重物2、 作品特色:作品特色主要有以下两点:1)小车主要是通过降低底盘高度来获得低重心,达到 稳定小车作用,从而使小车能够平稳的进行行驶2)在驱动方面,我们采用了两台减 速电机驱动的设计方案,有利于保证车体的扭力与转向四、硬件设计及其介绍:(1)总体布局小车采用两轮驱动,两台电机旋转方向的不同组合来达到控制车体前进、后退、左转弯和右转弯各个方向。
电源安放在主车体底部,主板置于其上,电机安放在船体两侧 后端;(2)机动模块< PoL \―ryC5 \ Port 4 2 t>+5V +12V-J+ciMotor15MotorL298N〈BPW血_-inDI- D8= 11EQS06INIVSSIN2VSIN3IN 4OUT1OUT2ENAOUT3ENBOUT4GNDISEN A ISENB13通过51单片机及L298N驱动芯片控制 四台电机旋转方向的不同组合来达到控制车 体前进、后退、左转弯和右转弯各个方向, 具体实现方法为当两台12V电机同时顺时针 转动时,驱动车体向前行驶;当两台电机同 时逆时针转动时,向后行驶;当左侧电机顺 时针转动时,车体向右行驶;当右侧电机顺 时针转动时,车体向左行驶;(3) 无线通讯模块无线通讯功能的实现主要利用了 NRF24L01无线通讯模块,该模块具有传输速度高, 抗干扰性较好,能连续收发多字节数据等优点为了实现无线收发,我们独立设计了一个发 送模块和一个接收模块,每个模块都有一片单片机独立驱动,以保证传输速度4) 扭力增大模块为使先小车获得较大扭力,在拉动重物以及爬坡的过程中,根据马达的扭矩速度曲线, 使小车运行在最大扭矩对应的速度下。
同时根据需要,使用减速曲线将扭力进行放大,以应 对比赛要求五、 可行性分析:机械部分采用轻质有机塑料板制作,减少车身总体质量,从而减少功耗,减轻了电 源负担;采用减速电机传动,使动力更加强劲行车过程更加平稳,有利于克服较难的赛 道要求;采用红外较高灵敏度的红外对管能够实时监测赛道轨迹,同时由于循迹过程中 车速并非很快,灵敏度较高的红外对管检测车轮的转动状况也是足够的;L298N能够输 出较大的功率,单个芯片用于驱动进行两个减速电机也是足够的;NRF24L01无线传输 模块发射频率高,抗干扰性相对较好,同时兼容TTL电平,对于单片机控制也较方便六、 创新点:。