基于太阳能的导航搬运车.ppt

基于太阳能的导航搬运车; 一、研究内容 使用完全由太阳能电池供电的小车搬运重物，往返于篮球场两侧。途中要求小车能从场地中规定放置的两个路障间穿过，且不可碰到路障。整个导航过程要求使用光电技术。 二、研究方案与技术路线 本项目的硬件可分为以下四大部分：太阳能采集与供电模块，电机驱动及其控制模块，激光制导模块，中央控制单元。;三、系统组成;四、智能车各部件分析：;小车机构特点分析： 用来放置重物的位置有两个，一个是车体下方，另一个是两个大前轮外表面。 大前轮配重示意图 ： 车体下方载重示意图： ;2 、小车各智能模块分析：;2.2主控制单元 ——MCU 51单片机 本车采用51单片机作为系统的主控制单元，用于处理各种输入信息并控制各模块执行相关动作。主要输入信息有阳光方位信号、激光架束信号、车轮转速信号；主要输出信息有减速电机速度，步进电机旋转角度。单片机的资源是有限的。 注意的是：对于单片机有限的I/O口资源，我们会尽量利用各种芯片，尽量使用串行通信；来节省I/O口。在时间上合理安排各模块占用单片机资源的比例。 除此之外，为适应赛场上的各种情况，需要小车有其他相应功能，故单片机还需要处理一些附加信息并发出相关命令，例如 ： ;为了使操作小车的队员确认激光束已经对准小车上的传感器，需要小车在接收到激光信号时能够发出声音或者发出光信号告诉操纵者激光已对准传感器。 在小车行进起段与末段或当小车的驾束制导传感器被障碍物遮挡时，操作队员就要用激光对准安放在小车较高的位置上的传感器，告诉小车此时应该直线前行。 如果小车在行进过程中意外脱离控制，需要重新对小车的姿态进行调整。虽然小车具备走直线的功能，但还不够，还需要具备原地旋转功能，才能保证小车在误入赛场中的任意一个不该出现的角落时，操作队员都可以将其调整回到正确的线路中。所以我们还会在小车上再额外安装一传感器，当此传感器接收到信号时，小车原地旋转。;2.3 阳光方向检测与太阳能电池板的方向调节; 象限传感器 ：用于检测阳???方向，结构示意图如下：;2.4 激光制导模块 ;控制原理：单片机采用扫描方式检测不同位置的光电三极管是否接收到激光信号，进而发出相应控制信号，进而控制小车的行动（转向等）。 传感器安装位置如图：;2.5 减速模块;2.6 减速电机的控制模块; 2.7 步进电机模块 步进电机的选择并不困难，因为控制不需要十分精确。只需选择转矩足够的，在结构上与小车其他结构相匹配的即可。 步进电机的控制信号是由单片机接收到阳光方向信息后发出的。 ;四、创新特色; 3、太阳能电池板的方向控制 为吸收更多的太阳能，本队考虑使太阳能电池板自动寻找最佳位置，尽量垂直于阳光。可使用多个光电传感器，用类似于精确制导炸弹寻找目标的原理，寻找太阳光最强的方向