專利名稱：一種基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于模型車控制領(lǐng)域，具體涉及一種模型車舵機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
光電傳感器是目前應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它在自動(dòng)控制和其他非電量電測(cè)技術(shù)中占有非常重要的地位，利用光電管對(duì)顏色變化的敏感性，可以將其應(yīng)用在模型車的路徑檢測(cè)中。已有的模型車在識(shí)別連續(xù)S型緩彎時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)向嚴(yán)重滯后，造成智能車沖出跑道。而基于光電管尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)角度控制，使舵機(jī)的角度控制更加精確，解決了舵機(jī)轉(zhuǎn)臂加長(zhǎng)后左右力臂不一致的問(wèn)題。使得模型車在直道上行駛比較平穩(wěn)，進(jìn)彎道時(shí)，舵機(jī)能及時(shí)地轉(zhuǎn)向，平滑地過(guò)彎，過(guò)彎后又能對(duì)軌跡的變化作出迅速的響應(yīng)，將速度提升，保證直道高速行駛。因此，開(kāi)發(fā)一種基于光電管尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置具有很大的實(shí)用性。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于光電管尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，該裝置通過(guò)閉環(huán)控制措施，使得舵機(jī)角度的控制更加精確。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，包括單片機(jī)和舵機(jī)，單片機(jī)的輸入端連接有紅外光電傳感器，單片機(jī)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器順次相連，運(yùn)算放大器與PI控制模塊相連，PI控制模塊與V/F變換模塊、舵機(jī)和電位器依次相連，電位器與PI控制模塊相連形成一個(gè)閉環(huán)。本實(shí)用新型還具有 如下技術(shù)特點(diǎn):所述的紅外光電傳感器采用JY043紅外光電傳感器。所述的單片機(jī)采用MC9S12DG128單片機(jī)。所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊采用DAC0832芯片。所述的運(yùn)算放大器采用LM358運(yùn)算放大器。 所述的PI控制模塊為包含LM324集成電路的比例積分電路。所述的V/F變換模塊采用TL494調(diào)制電路。本實(shí)用新型采用了閉環(huán)控制措施，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊，PI控制模塊、V/F變換模塊以及位置傳感模塊，使舵機(jī)的角度控制更加精確，解決了舵機(jī)轉(zhuǎn)臂加長(zhǎng)后左右力臂不一致的問(wèn)題。使得模型車在直道上行駛比較平穩(wěn)，進(jìn)彎道時(shí)，舵機(jī)能及時(shí)地轉(zhuǎn)向，平滑地過(guò)彎，過(guò)彎后又能對(duì)軌跡的變化作出迅速的響應(yīng)，將速度提升，保證直道高速行駛。

圖1是本實(shí)用新型的連接關(guān)系示意圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。遵從上述技術(shù)方案，如圖1所示，一種基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，包括單片機(jī)和舵機(jī)，單片機(jī)的輸入端連接有紅外光電傳感器，單片機(jī)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器順次相連，運(yùn)算放大器與PI控制模塊相連，PI控制模塊與V/F變換模塊、舵機(jī)和電位器依次相連，電位器與PI控制模塊相連形成一個(gè)閉環(huán)。紅外光電傳感器米用JY043紅外光電傳感器,該傳感器為收發(fā)一體的紅外反射式光電傳感器，且具有聚光性，11個(gè)紅外光電傳感器安裝在車頭上呈“一”字形排列，檢測(cè)軌跡黑線的當(dāng)前位置，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷模型車與軌跡黑線偏離的信息。JY043對(duì)顏色的變化敏感，模型車跑道以白色為底色，跑道中間以黑色引導(dǎo)線作為模型車的行駛路線，當(dāng)模型車行駛偏離黑色引導(dǎo)線時(shí)，JY043便探測(cè)到了顏色的變化，從而判斷出模型車與軌跡黑線偏離的信息。單片機(jī)采用MC9S12DG128單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)對(duì)紅外光電傳感器傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并給出角度信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換 模塊采用DAC0832芯片；所述的運(yùn)算放大器采用LM358運(yùn)算放大器。PI控制模塊為包含LM324集成電路的比例積分電路，它將運(yùn)算放大器的輸出信息轉(zhuǎn)變成V/F變換模塊的輸入信息;V/F變換模塊將PI控制模塊的輸出信息轉(zhuǎn)換成控制舵機(jī)的PWM信號(hào)。舵機(jī)的型號(hào)為SANWA SRM-102 ;所述的電位器與舵機(jī)同軸，用來(lái)采集舵機(jī)的移動(dòng)信首先，本實(shí)用新型通過(guò)11個(gè)收發(fā)一體的紅外光電傳感器檢測(cè)軌跡黑線的當(dāng)前位置，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷模型車與軌跡偏離的情況，并將此信息傳輸給單片機(jī)；單片機(jī)通過(guò)對(duì)紅外光電傳感器傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，并給出角度信號(hào)，單片機(jī)輸出的角度信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大，經(jīng)過(guò)PI控制模塊和V/F變換模塊將角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制舵機(jī)的PWM信號(hào)；舵機(jī)根據(jù)PWM信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的工作。電位器采集舵機(jī)轉(zhuǎn)臂移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的相應(yīng)電壓，將舵機(jī)轉(zhuǎn)臂位移信號(hào)反饋給PI控制模塊，形成閉環(huán)控制。
權(quán)利要求1.一種基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，包括單片機(jī)和舵機(jī)，其特征在于，單片機(jī)的輸入端連接有紅外光電傳感器，單片機(jī)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器順次相連，運(yùn)算放大器與PI控制模塊相連，PI控制模塊與V/F變換模塊、舵機(jī)和電位器依次相連，電位器與PI控制模塊相連形成一個(gè)閉環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述的紅外光電傳感器采用JY043紅外光電傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)采用MC9S12DG128單片機(jī)。
4.如權(quán)利 要求1所述的基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊采用DAC0832芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述的運(yùn)算放大器采用LM358運(yùn)算放大器。
6.如權(quán)利要求1所述的基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述的PI控制模塊為包含LM324集成電路的比例積分電路。
7.如權(quán)利要求1所述的基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述的V/F變換模塊采用TL494調(diào)制電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于光電尋跡的模型車舵機(jī)的控制裝置，包括單片機(jī)和舵機(jī)，單片機(jī)的輸入端連接有紅外光電傳感器，單片機(jī)的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器順次相連，運(yùn)算放大器與PI控制模塊相連，PI控制模塊與V/F變換模塊、舵機(jī)和電位器依次相連，電位器與PI控制模塊相連形成一個(gè)閉環(huán)。本實(shí)用新型采用了閉環(huán)控制措施，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊，PI控制模塊、V/F變換模塊以及位置傳感模塊，使舵機(jī)的角度控制更加精確，解決了舵機(jī)轉(zhuǎn)臂加長(zhǎng)后左右力臂不一致的問(wèn)題。使得模型車在直道上行駛比較平穩(wěn)，進(jìn)彎道時(shí)，舵機(jī)能及時(shí)地轉(zhuǎn)向，平滑地過(guò)彎，過(guò)彎后又能對(duì)軌跡的變化作出迅速的響應(yīng)，將速度提升，保證直道高速行駛。
文檔編號(hào)A63H17/36GK203090465SQ20122068166
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者郭瀟然, 趙炯, 胡新, 田曉雪 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)