智能车制作

标题: 摄像头组的测速传感器选择 [打印本页]

作者: yayuntian 时间: 2010-4-18 19:13
标题: 摄像头组的测速传感器选择
受车模机械结构的限制，必须采用体积小、重量轻的速度传感器。就目前常用的有三种方案可供选择，其特点如下：
1、霍尔传感器配合稀土磁钢
在主后轮驱动齿轮处，通过打孔，将几块很小的稀土磁钢镶在里面，然后将霍尔元件安装在附近，通过检测磁场变化，可以得到电脉冲信号，获取后轮转动速度。
优势：获取信息准确，体积小，而且不增加后轮负载。
劣势：齿轮处靠近主驱动电机，容易受磁场干扰；对齿轮打孔，容易损坏齿轮。
2、光电传感器
在主驱动齿轮表面附上黑白间隔的彩带，将反射型光电传感器安装在齿轮附近，当黑白彩带交替通过时，产生一系列电脉冲，由此获取转动角度。也可以对齿轮打孔，采用直射型光电传感器，通过间断接受到的红外光，产生电脉冲信号，获取转动角度。
优势：体积小，不增加后轮负载，反射型方案对原有器件不需要再加工。
劣势：精度受到光电管体积的限制。
3、光电编码器欧姆龙的外直径25mm,200P/R
另外购买光电编码器安装在主驱动齿轮上，通过齿轮传过来的转动信息，获取后轮转角。
优势：获取信息准确，精度高，搭建容易。
劣势：增加后轮负载；光电编码器体积较大，导致车重增加。
4.5 测速传感器模块
本智能车的测速采用光栅编码器，它每转动一圈都会输出一定个数的脉冲，通过在单位时间内测量得到的脉冲数，就可以得出电机的转速。
光栅编码器由光栅盘和光栅式光电开关组成。光栅盘可以自己制作，光栅式光电开关为配对并集成的LED管和光敏三极管。 LED（发射端）的出射光照射到一小段距离之外的光敏三极管（接收端）上，传感器的状态随出射光是否被遮挡而改变。光电开关外围电路如图3.8 所示。

A                      B                C
图3.8  光电开关外围电路
电路A为传感器的发射端提供了限流电阻R1。R1可以选220Ω—1KΩ。与反射式光电开关不同的是，在这里LED管的亮度不需要很高。事实上，如果LED管过亮，不仅增加功耗，而且红外光容易穿过阻光区域，造成误信号。因此，可以从高阻值的电阻开始选用（越1KΩ），当发生误差信号问题时，只需将电阻值下调。
电路B为传感器接收器（光敏三极管）的外围电路。如果接收端使用的是PNP型光敏三极管，则采用电路C。对B与C的两个电路来说，R3决定着灵敏度，其取值范围由具体的接收端光敏三极管所决定，一般为10KΩ—20MΩ。
但光电开关直接输出的信号并不理想，为了使光电开关的输出信号数字化，提高抗噪声能力，应用施密特触发器。外围电路如图3.9所示：
输出送单片机的增强型定时捕捉模块的PT7口进行脉冲记数。

   A                      B                   C
图3.9 经施密特触发器的光电开关外围电路

3 霍尔传感器的应用
由于在赛前比赛赛道的几何图形是未公开的。赛前车模训练的路线与实际比赛的路线相差甚远，若车模自适应性调整不好，车模会在连续弯道处频繁的偏转。赛道的变更给车模的适应性和稳定性带来了一定挑战。为了使得车模能够平稳地沿着赛道行驶，除控制前轮转向舵机以外，还需要控制好各种路况的车速，使得车模在急转弯和下坡时不会因速度过快而冲出赛道。因此，利用霍尔传感器检测车模瞬时速度，实现对车模速度的闭环反馈控制，小车的PC9S12控制板能够根据赛道路况变化而相应执行软件给定的加速、减速、刹车等指令，在最短的时间内由当前速度转变为期望的速度，使得车模快速平稳行驶。
基于霍尔效应，固定在转盘附近的霍尔传感器便可在每个小钢磁通过时产生一个相应的脉冲，检测出单位时间的脉冲数，便可知被测转速。霍尔传感测速装置示意图如图5所示。显然不是安装小钢磁越多越好，在一定的条件允许范围内，磁性转盘上小钢磁的数目越多，确定传感器测量转速的分辨率也越高，速度控制也越精确。一般4～8片是最佳范围。

作者: lanshh 时间: 2010-5-18 21:14
ding

作者: yanglong890124 时间: 2010-11-10 08:34
2011摄像组交流群92231525,欢迎加入

作者: yanglong890124 时间: 2010-11-10 08:35
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作者: tianhongyi 时间: 2011-2-27 11:15
我也想和大家交流交流怎奈群已满，我也建个群122383351欢迎大家一起交流！！！

作者: t1459704448 时间: 2011-2-28 20:04
太强悍咯

作者: gaoxueze 时间: 2011-3-8 17:34
电路图怎么看不到啊

作者: gaoxueze 时间: 2011-3-8 17:41
电路图

作者: wjy 时间: 2011-3-8 20:01
谢谢楼主

作者: 林典伟飞思卡尔 时间: 2011-4-16 18:18
2011飞思卡尔摄像头组交流群124532235，欢迎大家加入。。。

作者: 林典伟飞思卡尔 时间: 2011-4-16 18:19
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作者: 林典伟飞思卡尔 时间: 2011-4-16 18:20
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作者: magotan 时间: 2012-3-15 14:30
谢谢！

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