2019电赛 A题 无线充电循迹小车 可参考方案 (硬件篇)

本文介绍了一款基于光敏电阻和LM393芯片的智能循迹小车设计,利用光敏电阻检测赛道颜色变化,实现精准循迹。同时,通过独特自启动电路设计,确保小车在断电后自动重启,适用于多种应用场景。

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在这里记录一下我四天的小小成果,也可供大家参考(能力有限,大佬勿喷)

在这里插入图片描述
小车的硬件循迹电路:

使用光敏电阻,它能够检测外界光线的强弱,外界光线越强光敏电阻的阻值越小,外界光线越弱阻值越大,当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的不同,光敏电阻的阻值会发生明显区别,便于后续电路进行控制。

芯片LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。

在这里插入图片描述
小车的硬件自启动电路:

上图右边VCC与GND为接收线圈的正负极,用来给电路供电,在充电时间内,二极管正向供电导通,使继电器工作,接收线圈直接供电给超级电容,60s过后当接收线圈停止供电时,继电器停止工作,超级电容直接给小车进行供电,且因为有二极管反向不导通的特性,所有的电全部流入小车,使之进行工作

降以上两个图综合,将得到一个纯硬件的循迹加停电自启动的小车,功耗较低,适合本题使用…

下一篇会详细描述方案的软件设计,有兴趣的小伙伴可以继续看一看

根据引用\[1\]中的描述,2019无线充电小车的设计要求是:重量不小于250g,外形尺寸不大于30cm×26cm,圆形无线充电装置发射线圈外径不大于20cm。无线充电装置的接收线圈安装在小车底盘上,使用超级容作为储能和充元件。无线充电系统由一台5V的直流稳压源供,输出流不大于1A。 在选择方案时,引用\[2\]提供了三种选择:方案一是选用普通直流机,方案二是选用直流无刷机,方案三是选用交流机。根据引用中的分析,为了减少路设计的复杂性并满足低功耗需求,选择了方案一,即低功耗的N20直流小机。 在测试中,引用\[3\]提到小车放置在A点,接通源充并开始计时;60秒后小车自行起动,沿引导线单向不停顿行驶直至停车,期间由4个发射线圈轮流动态充;180秒时,如果小车仍在行驶,则断开源直至停车。测量小车行驶距离L2,计算L=L2-L1,L越大越好。同时还要测量直流稳压源在小车开始充到停驶时间段内输出的能W,计算K=L2/W,K越大越好。 综上所述,2019无线充电小车的设计要求包括重量、尺寸、无线充电装置等方面的要求,选择了低功耗的N20直流小机作为驱动机,并在测试中测量了小车行驶距离和直流稳压源输出的能。 #### 引用[.reference_title] - *1* [2019 年 (A 小车动态无线充电系统](https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44908159/article/details/107544739)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [[设计]2019年全国电子设计A-小车动态无线充电系统](https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42729992/article/details/126206641)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [2019 A 无线充电循迹小车参考方案 (思路)](https://blog.youkuaiyun.com/qq_39658826/article/details/99480028)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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