[實用新型]一種基于光電尋跡的模型車舵機的控制裝置

有效

• 申請號: 201220681667.9
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN203090465U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 郭瀟然;趙炯;胡新;田曉雪
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: A63H17/36
• 分類號: A63H17/36
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

本實用新型屬于模型車控制領域，具體涉及一種模型車舵機的控制裝置。?

光電傳感器是目前應用最廣泛的傳感器之一，它在自動控制和其他非電量電測技術中占有非常重要的地位，利用光電管對顏色變化的敏感性,可以將其應用在模型車的路徑檢測中。已有的模型車在識別連續S型緩彎時,舵機轉向嚴重滯后，造成智能車沖出跑道。而基于光電管尋跡的模型車舵機的控制裝置實現了舵機角度控制，使舵機的角度控制更加精確，解決了舵機轉臂加長后左右力臂不一致的問題。使得模型車在直道上行駛比較平穩，進彎道時，舵機能及時地轉向，平滑地過彎，過彎后又能對軌跡的變化作出迅速的響應，將速度提升，保證直道高速行駛。因此，開發一種基于光電管尋跡的模型車舵機的控制裝置具有很大的實用性。?

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于光電管尋跡的模型車舵機的控制裝置，該裝置通過閉環控制措施，使得舵機角度的控制更加精確。?

為了實現上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現：?

一種基于光電尋跡的模型車舵機的控制裝置，包括單片機和舵機，單片機的輸入端連接有紅外光電傳感器，單片機的輸出端與D/A轉換器和運算放?大器順次相連，運算放大器與PI控制模塊相連，PI控制模塊與V/F變換模塊、舵機和電位器依次相連，電位器與PI控制模塊相連形成一個閉環。?

本實用新型還具有如下技術特點：?

所述的紅外光電傳感器采用JY043紅外光電傳感器。?

所述的單片機采用MC9S12DG128單片機。?

所述的D/A轉換模塊采用DAC0832芯片。?

所述的運算放大器采用LM358運算放大器。?

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調制電路。?

本實用新型采用了閉環控制措施，通過D/A轉換模塊，PI控制模塊、V/F變換模塊以及位置傳感模塊，使舵機的角度控制更加精確，解決了舵機轉臂加長后左右力臂不一致的問題。使得模型車在直道上行駛比較平穩，進彎道時，舵機能及時地轉向，平滑地過彎，過彎后又能對軌跡的變化作出迅速的響應，將速度提升，保證直道高速行駛。?

圖1是本實用新型的連接關系示意圖。?

以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。?

以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。?

遵從上述技術方案，如圖1所示，一種基于光電尋跡的模型車舵機的控制裝置，包括單片機和舵機，單片機的輸入端連接有紅外光電傳感器，單片?機的輸出端與D/A轉換器和運算放大器順次相連，運算放大器與PI控制模塊相連，PI控制模塊與V/F變換模塊、舵機和電位器依次相連，電位器與PI控制模塊相連形成一個閉環。?

紅外光電傳感器采用JY043紅外光電傳感器，該傳感器為收發一體的紅外反射式光電傳感器，且具有聚光性，11個紅外光電傳感器安裝在車頭上呈“一”字形排列，檢測軌跡黑線的當前位置，然后根據檢測結果判斷模型車與軌跡黑線偏離的信息。JY043對顏色的變化敏感，模型車跑道以白色為底色,跑道中間以黑色引導線作為模型車的行駛路線，當模型車行駛偏離黑色引導線時，JY043便探測到了顏色的變化，從而判斷出模型車與軌跡黑線偏離的信息。?

單片機采用MC9S12DG128單片機，單片機通過對紅外光電傳感器傳輸的信息進行處理，并給出角度信號。?

D/A轉換模塊采用DAC0832芯片；所述的運算放大器采用LM358運算放大器。?

PI控制模塊為包含LM324集成電路的比例積分電路，它將運算放大器的輸出信息轉變成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換成控制舵機的PWM信號。?

舵機的型號為SANWA?SRM?102；所述的電位器與舵機同軸，用來采集舵機的移動信息。?

首先，本實用新型通過11個收發一體的紅外光電傳感器檢測軌跡黑線的當前位置，然后根據檢測結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；單片機通過對紅外光電傳感器傳輸的信息進行處理，并給出角度信號，單片機輸出的角度信號經過D/A轉換器轉換，經過運算放大器放?大，經過PI控制模塊和V/F變換模塊將角度信號轉換成控制舵機的PWM信號；舵機根據PWM信號進行相應的工作。電位器采集舵機轉臂移動時產生的相應電壓,將舵機轉臂位移信號反饋給PI控制模塊，形成閉環控制。?