一种节能智能小车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种节能智能小车，包括智能小车的6F/12v超级电容组，6F/12v超级电容组连接到TPS630701升降压模块，TPS630701升降压模块设置有提供给舵机、电机以及光电码盘和信号采集模块的5V供电接口，并连接有稳压模块TPS7333，稳压模块TPS7333设置有提供给控制器的3.3V供电接口。本实用新型专利技术在超级电容的供电输出后增加了升降压模块，保证了电压输出的稳定性，同时能够满足电机、舵机以及信号采集电压的需要，不需要额外引入5V稳压芯片，可以节省芯片消耗的功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种节能智能小车
本技术属于智能小车
，具体涉及一种节能智能小车。
技术介绍
目前，虽然恩智浦公司举办恩智浦杯智能车比赛已经是第十二届，很多技术性的问题已经比较成熟，但由于大赛的无常变化性，以往的电磁赛车核心电路、构造、程序部分没有考虑到节能的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种节能智能小车，以解决现有技术中存在的问题。本技术采取的技术方案为：一种节能智能小车，包括智能小车的6F/12v超级电容组，6F/12v超级电容组连接到TPS630701升降压模块，TPS630701升降压模块设置有提供给舵机、电机以及光电码盘和信号采集模块的5V供电接口，并连接有稳压模块TPS7333，稳压模块TPS7333设置有提供给控制器的3.3V供电接口。一种节能智能小车，还包括连接到控制器的三路电感，三路电感用于电磁信号采集传感器。一种节能智能小车，还包括驱动电机，驱动电机采用无刷直流电机。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术采用功率密度较大的6F/12v超级电容作为电源，在超级电容的供电输出后增加了升降压模块，保证了电压输出的稳定性，同时TPS630701提供的输出电压接口为5V，能够满足电机、舵机以及信号采集电压的需要，不需要额外引入5V稳压芯片，可以节省芯片消耗的功耗，电机采用使用电调控制的无刷直流电机，无刷直流电机耗电低，效率高，同时能满足智能小车的速度需求，对电磁信号采集采用了最少的三路电感，力求功耗最低。附图说明图1是电磁节能车的设计整体方案；图2是本电磁节能车的电源供电结构图；图3是电源总图；图4是TPS630701的5v升降压模块电路图；图5是TPS7333的3V稳压电路图图6是LM386信号采集电路图图7是MK60DN512VLQ10控制器电路图图8是小车的圆环识别和处理流程图；图9是小车的控制流程图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本技术进行进一步介绍。实施例：如图1-图5所示，一种节能智能小车，包括智能小车的6F/12v超级电容组，6F/12v超级电容组连接到TPS630701升降压模块，TPS630701升降压模块设置有提供给舵机、电机以及光电码盘和信号采集模块的5V供电接口，并连接有稳压模块TPS7333，稳压模块TPS7333设置有提供给控制器MK60DN512VLQ10的3.3V供电接口。一种节能智能小车，还包括连接到控制器的三路电感，三路电感用于电磁信号采集传感器。一种节能智能小车，还包括驱动电机，驱动电机采用无刷直流电机。一种节能智能小车的节能控制方法，该方法为：电磁小车通过LM386电磁信号传感器获取赛道电磁信号，然后通过路径识别算法得到偏差，利用模糊PID算法控制sd-5舵机进行方向控制，光电码盘采集速度信号，进行PID算法处理后，通过电调控制直流无刷电机进行速度控制。控制器MK60DN512VLQ10用于整个小车的速度和方向控制，以及原始电磁的信号的处理运算，三路LM386电磁传感器采集赛道上的电磁信号，光电码盘用于采集速度信号，控制器MK60DN512VLQ10结合sd-5舵机进行方向控制，2840无刷直流电机和电调结合作为小车的动力系统。一种基于超级电容的电磁节能智能小车，其电压供电结构如图2-9所示，包括6F/12v超级电容组为电源，超级电容组的正负极分别接TPS630701升降压模块的IN端和GND端，然后通过TPS630701升降压模块将电压稳定5V输出，然后5V电压输出接口即OUT端和GND端与三路LM386信号，电调，2840无刷直流电机的正负极以及TPS7333的输入端IN端和GND端相连提供5Ｖ电压。然后通过TPS7333将5V电压转换成3.3V电压提供给控制器即MK60DN512VLQ10使用（TPS7333的ＯUT和GND与MK60DN512VLQ10的VCC和GND连接）。三路电感采集信号LM386的AD0、AD1和AD2分别接控制器MK60DN512VLQ10的PTB0、PTB1、PTB4。舵机控制信号由控制器MK60DN512VLQ10的PTA9给定，电机的PWM控制信号由MK60DN512VLQ10的PTC4输出.光电码盘的测速信号连MK60DN512VLQ10的PTA19。TPS630701电路图如图4所示，因为超级电容有着充电快和放电也快的特点，假如超级电容直接用于给智能节能小车供电，当超级电容的电压达不到小车子系统的工作电压时，整个小车将会停止工作。那么，这将造成电量的极大浪费，因此在超级电容的后面加上TPS630701升降压模块。节能智能小车的电磁信号传感器LM386电路图如图6所示，为了节省电量，采用最少的三路电感用于路径识别，三路电感，左右两路水平放置，第三路垂直放置。小车圆环路径识别算法如图8所示，首先对电磁原始信号进行均值滤波，归一化处理，然后进行判断是否有一段直道，假如判断有直道则判断左右两路信号是否急剧减小，当左右两路信号同时小于设定的限定值的时候，判断进入圆环，进入圆环后进行算法上的信号放大Ｋ倍。入环以后要进行出环判断，当中间电感值急剧增大，大于一个限值，判断出环，舵机给一个固定角度出环。控制流程如图9所示，LM386采集原始信号，通过均值滤波，以及归一化处理，然后进行路径识别，然后判断是否圆环，如果是圆环进行圆环处理。不是则进行其他路径算法处理，然后获取偏差，进而利用模糊PID算法进行速度和方向控制。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内，因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能智能小车，其特征在于：包括智能小车的6F/12v超级电容组，6F/12v超级电容组连接到TPS630701升降压模块，TPS630701升降压模块设置有提供给舵机、电机以及光电码盘和信号采集模块的5V供电接口，并连接有稳压模块TPS7333，稳压模块TPS7333设置有提供给控制器的3.3V供电接口。

【技术特征摘要】
1.一种节能智能小车，其特征在于：包括智能小车的6F/12v超级电容组，6F/12v超级电容组连接到TPS630701升降压模块，TPS630701升降压模块设置有提供给舵机、电机以及光电码盘和信号采集模块的5V供电接口，并连接有稳压模块TPS7333，稳压模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：石强，唐军，申瑜，张强，李洋，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州,52