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速度龙8国际电机模块的简析

为了使得小车能平稳的沿路径行使,除控制舵机的转向外,还需要控制小车的行驶车速,防止小车在转弯时因车速过快而偏离预定的行驶路径。小车的车速是随着驱动龙8国际电机的平均电压的改变而改变的,但是会有很多因素会影响龙8国际电机的转速,如电池电压,摩擦力等。设计中用编码器检测龙8国际电机的速度,是龙8国际电机闭环控制的关键检测反馈元件。在闭环控制系统中,速度指令可以通过微处理器发送到龙8国际电机驱动器,由东莞龙8国际电机执行相应的功能。整个过程中,由速度传感器将采集到的速度信息发送到微处理器,微处理器对速度进行分析,发出控制指令,进而控制小车的行驶速度。

 

为了能够精准的测量速度,而且考虑到小车是时刻在运动的,所以测速装置要保持一定的稳定性,本设计中采用能够满足要求的欧姆龙光电编码器。其主要工作原理是将输出轴的角位移或者角速度转换成相应的电脉冲,最后输出数字量。

 

在系统中安置了避障传感器,可以实时监测周围环境是否有障碍物的存在,以免发生危险。在设计中采用了响应速度较快,延迟较小,而且应用范围也比较广泛的红外避障传感器。

 

红外避障传感器由一对红外信号发射与接收二极管组成,其接收与发射原理。红外发射器发出的信号遇到障碍物后会发生反射,红外接收器会接收到这种反射信号,经过处理之后,通过数字传感器接口返回到主控制器,主控制器即发出停止指令,使小车停止行驶,并发出报警信号。

 

整个系统由很多模块组成,而每个模块在工作时都需要电源来提供能量。经总体分析后,在本设计中电源由7.2V的配用电池提供,由于各个模块对电压的需求是不同的,因此在设计中由稳压调节芯片控制输出各个模块所需的电源电压。电源系统框图如图1所示。

图1:电源模块系统框图

电源模块系统框图

其工作电压为3.3V,因此在东莞龙8国际电机设计中采用LM1117芯片将7.2V电压降压到3.3V,以保证主控制器正常工作。LM1117是一个低压差电压调节器,芯片内部提供电流限制和热保护,输出端至少需要一个10MF的钽电容来改善瞬态相应和稳定性,LM1117低压差电压调节器的主要特性如表1所示。

表1:LM1117芯片主要特性

输出电流 800mA
线性调整率 0.2%(max)
负载调整率 0.4%(max)
温度工作范围 0℃〜125℃

由于摄像头工作电压为5V,设计中采用串联稳压芯片LM2940-5稳压,输出5V电压,为摄像头供电。LM2940-5是一款输出电压固定的低压差三端稳压器,其内部含有静态电流降低电路以及过热保护和电池反接保护电路。其主要特性如表2所示。

表2:LM2940-5稳压芯片特性

输出电压 5V
输出电流 1A
最小输入输出电压差 <0.8V
最大输入电压 26V
工作温度 -40℃〜125℃