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学做智能车_挑战飞思卡尔之2_硬件_图文

第 2章

智能汽车设计基础--硬件

第2章

智能汽车设计基础—硬件

从外观上看,智能车系统主要表现为由一系 列的硬件组成,包括组成车体的底盘、轮胎、舵 机装置、马达装置、道路检测装置、测速装置和 控制电路板等。本章主要介绍智能车设计中使用 到的传感器(包括光电式传感器、图像传感器和 测速传感器等)和控制电路板中的功能电路设计。

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第2章

智能汽车设计基础—硬件

1 2.1

传感器系统

2 2.2

电路设计

3

思考题

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2.1

传感器系统

在工程上,系统中各种物理量都必须转换成 一定规格的信号(电信号或气压信号)才能被检 测、采集和显示。所谓传感器,即是将被测量按 照一定的物理或化学原理转换成某种规定的输出 信号的装置或器件。

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2.1

传感器系统

通常,传感器由敏感元件和转换元件组成。敏感元件 能够随着被测量的变化而引起某种易被测量的信号的变化, 而转换元件则将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传 输或测量的电信号部分,具体的电量形式取决于敏感元件的 原理。除此之外,由于转换元件的输出信号一般都很微弱, 为方便传输、转换、处理及显示,通常有信号调理转换电路、 辅助电路等,将转换元件输出的电信号进行放大或运算调制。 因此,传感器的组成通常包括敏感元件、转换元件、信号调 理转换电路和辅助电路,如图2.1所示。随着半导体器件与 集成技术的发展,传感器的信号调理转换电路与敏感元件、 转换元件等一起集成在同一芯片上,安装在传感器的壳体里。

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2.1

传感器系统

图2.1 传感器组成方框图

图2.1 传感器组成方框图

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2.1

传感器系统

智能汽车设计中涉及到的传感器主要有三种:光电式传 感器、图像传感器和测速传感器。

1
2.1.1 光电式传 感器

2 2.1.2 图像传感器

3 2.1.3 测速传感器

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2.1.1

光电式传感器

光电式传感器是利用光电器件把光信 号转换成电信号的装置。光电式传感器工 作时,先将被测量转换为光量的变化,然 后通过光电器件再把光量的变化转换为相 应的电量变化,从而实现非电量的测量。 光电式传感器的核心(敏感元件)是光电 器件,光电器件的基础是光电效应。

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2.1.1

光电式传感器

光电式传感器的结构简单,响应速度快,可靠 性较高,能实现参数的非接触测量,因此广泛地应 用于各种工业自动化仪表中。光电式传感器可用来 测量光学量或测量已先行转换为光学量的其他被测 量,然后输出一定形式的电信号。在测量光学量时, 光电器件是作为敏感元件使用;而测量其他物理量 时,它是作为转换元件使用。光电式传感器由光路 及电路两大部分组成,光路部分实现被测量信号对 光量的控制和调制,电路部分完成从光信号到电信 号的转换。图2.2(a)所示为测量光量时的组成框图, 图2.2(b)所示为测量其他物理量时的组成框图。

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2.1.1

光电式传感器

图2.2 光电式传感器的基本组成
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2.1.1

光电式传感器

1.光电管的结构与工作原理

光电管有真空光电管和充气光电管两类,两者在结构上 比较相似,均由一个阴极和一个阳极构成,并且密封在 一只真空玻璃管内。阴极装在玻璃管内壁上,其上涂有 光电发射材料。阳极通常用金属丝弯曲成矩形或圆形, 置于玻璃管的中央。当光照在阴极上时,中央阳极可收 集从阴极上逸出的电子,在外电场作用下形成电流。充 气光电管的灵敏度好,但其稳定性较差、惰性大,容易 受温度影响。在智能车的光电式传感器模块设计中,由 于要求温度影响小和灵敏度稳定,所以一般都采用真空 式光电管。
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2.1.1
2.主要性能

光电式传感器

光电器件的性能主要由伏安特性、光照特性、光谱特 性、响应时间、峰值探测率和温度特性来描述。其中, 伏安特性、光照特性和光谱特性是选择光电器件的主要 指标。
(1)光电管的伏安特性 在一定的光照射下,对光电器件的阴极所加电压与阳 极所产生电流之间的关系称为光电管的伏安特性。它是 应用光电式传感器参数的主要依据。

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2.1.1

光电式传感器

(2)光电管的光照特性 当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时,光通 量与光电流之间的关系为光电管的光照特性。光照特性 曲线的斜率(光电流与入射光光通量之比)称为光电管 的灵敏度。 (3)光电管的光谱特性 一般对于光电阴极材料不同的光电管,它们有不同 的红限频率因此它们可用于不同的光谱范围。除此之外, 即使照射在阴极上的入射光的频率高于红限频率,并且 强度相同,随着入射光频率的不同,阴极发射的光电子 的数量也不会相同,即同一光电管对于不同频率的光的 灵敏度不同,这就是光电管的光谱特性。
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2.1.2

图像传感器

图像传感器在智能车设计中非常常见。智能车路径识 别模块中的摄像头的重要组成部分就是图像传感器。图像传 感器又称为成像器件或摄像器件,可实现可见光、紫外线、 X射线、近红外光等的探测,是现代视觉信息获取的一种基 础器件。因其能实现信息的获取、转换和视觉功能的扩展 (光谱拓宽、灵敏度范围扩大),能给出直观、真实、多层

次、多内容的可视图像信息,图像传感器在现代科学技术中
得到越来越广泛的应用。

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2.1.2

图像传感器

1.CCD图像传感器的分类 CCD图像传感器从结构上可以分为两类:一类是用 于获取线图像的,称为线阵CCD;另一类是用于获取

面图像的,称为面阵CCD。
(1)线阵CCD图像传感器 对于线阵CCD,它可以直接接收一维光信息,而 不能直接将二维图像转换为一维的电信号输出,为 了得到整个二维图像的输出,就必须用行扫描的方 法来实现。
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2.1.2

图像传感器

(2)面阵CCD图像传感器 面阵CCD图像传感器的感光单元呈二维矩阵排列, 能检测二维平面图像。由于传输与读出方式不同, 面阵图像传感器有许多类型,常见的传输方式有行 传输、帧传输和行间传输三种。 2.CCD图像传感器的特性参数 CCD图像器件的性能参数包括灵敏度、分辨率、 信噪比、光谱响应、动态范围和暗电流等,CCD器件 性能的优劣可由上述参数来衡量。

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2.1.2

图像传感器

(1)光电转换特性 CCD图像传感器的光电转换特性如图2.3所示。图中x 轴表示曝光量,y轴表示输出信号幅值,QSAT表示饱和输 出电荷,QDARK表示暗电荷输出,ES表示饱和曝光量。

图2.3 CCD光电转换特性
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2.1.2

图像传感器

由图2.3可以看出,输出电荷与曝光量之间有一个线性工 作区域,在曝光量不饱和时,输出电荷正比于曝光量, 当曝光量达到饱和曝光量后,输出电荷达到饱和值,并 不随曝光量的增加而增加。曝光量等于光强乘以积分时 间,即

E ? HTint

(2.1)

式中,为光强;为积分时间,即起始脉冲的周期。暗电荷 输出为无光照射时CCD的输出电荷。一只良好的CCD传感 器,应具有低的暗电荷输出。

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2.1.2

图像传感器

(2)灵敏度和灵敏度不均匀性 CCD图像传感器的灵敏度或称为量子效率,标志着器 件光敏区的光电转换效率,用在一定光谱范围内单位曝 光量下器件输出的电流或电压表示。实际上,图2.3中 CCD光电转换特性曲线的斜率就是器件的灵敏度,即 (2.2) S ? QSAT / Es 理想情况下,CCD器件受均匀光照时,输出信号幅度 完全一样。实际上,由于半导体材料不均匀和工艺条件 因素影响,在均匀光照下,CCD器件的输出幅度出现不均 匀现象。

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2.1.2

图像传感器

(3)分辨率 分辨率是用来表示分辨图像中明细细节的能力的。它 通常有两种不同的表示方式: ① 极限分辨率。一黑一白两个线条称为一个“线对”, 透过对应光的亮度为一明一暗。而极限分辨率是指人眼 能够分辨的最细线条数,通常用每毫米线对数(1 P/mm) 来表示。 ② 调制传递函数。每毫米长度上所包含的线对数称为空 间频率,其单位是1 P/mm。设调幅波信号的最大值为 Amax 最小值为 Amin ,平均值为 A0 ,振幅为 Am ,如图2.4所示, 定义调制度 M 为

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2.1.2

图像传感器
Amax ? Amin M? Amax ? Amin

(2.4)

图2.4 调制度的定义
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2.1.2

图像传感器

调幅波信号通过器件传递输出后,通常调制度受到的 损失减小。一般来说,调制度随空间频率增加而减小。 为了客观地表示CCD传感器的分辨率,一般采用调制传递 函数( Modulation Transfer Function, MTF )来表示。 MTF 的定义为:在各个空间频率下, CCD 器件的输出信号 的调制度与输入信号的调制度的比值,即 M out (v) (2.5) MTF(v) ? M in (v) 式中,v 为空间频率。

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2.1.2

图像传感器

MTF能够客观地反映CCD器件对于不同频率的目标成像 的清晰程度。随着空间频率的增加,MTF值减小。当MTF 减小到某一值时,图像就不能够清晰分辨,该值对应的 空间频率为图像传感器能分辨的最高空间频率。 (4)CCD的噪声 CCD的噪声源可归纳为三类:散粒噪声、暗电流噪声 和转移噪声。 ① 散粒噪声 光注入光敏区产生信号电荷的过程可以看成是独立、 均匀连续发生的随机过程。单位时间内光产生的信号电 荷数并非绝对不变,而是在一个平均值上作微小波动, 这一微小波动的起伏便形成散粒噪声,又称为白噪声。
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2.1.2

图像传感器

② 暗电流噪声 暗电流噪声可以分为两部分:其一是耗尽层热激发产生 的,可用泊松分布描述;其二是复合产生中心非均匀分布, 特别是在某些单元位置上形成暗电流尖峰。由于器件工作 时各个信号电荷包的积分地点不同,读出路径也不同,这 些尖峰对各个电荷包贡献的电荷量不等,于是形成很大的 背景起伏,这就是常称的固定图像噪声的起因。 ③ 转移噪声 转移噪声产生的主要原因有:转移损失引起的噪声、界 面态俘获引起的噪声和体态俘获引起的噪声。输出结构采 用浮置栅放大器,噪声最小。

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2.1.2

图像传感器

3.摄像头的工作原理

摄像头以隔行扫描的方式采样图像,当扫描到某点时, 就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度 对应的电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。 具体而言(参见图2.5),摄像头连续地扫描图像上的一 行,就输出一段连续的视频信号,该电压信号的高低起 伏正反映了该行图像的灰度变化情况。当扫描完一行, 视频信号端就输出一个低于最低视频信号电压的电平 (如0.3 V),并保持一段时间。这样相当于紧接着每行 图像对应的电压信号之后会有一个电压 “凹槽”,此 “凹槽”叫做行同步脉冲,它是扫描换行的标志。
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2.1.2

图像传感器

然后扫描新的一行,如此下去,直到扫描完该场的信号, 接着会出现一段场消隐信号。其中有若干个复合消隐脉 冲(简称消隐脉冲),在这些消隐脉冲中,有一个消隐 脉冲远宽于其他的消隐脉冲(即该消隐脉冲的持续时间 远长于其他的消隐脉冲的持续时间),该消隐脉冲又称 为场同步脉冲,标志着新的一场的到来。摄像头每秒扫 描25帧图像,每帧又分奇、偶两场,故每秒扫描50场图 像。

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2.1.2

图像传感器

图2.5 摄像头视频信号

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2.1.2

图像传感器

通常,摄像头产品说明上会给出有效像素和分 辨率,但通常不会具体介绍视频信号行的持续时间、 行消隐脉冲的持续时间等参数,而这些参数又关系 到图像采样的时序控制。因此需要设计软、硬件方 法对这些参数进行实际测量。表2.1给出了常见的 1/3 OmniVision CMOS 摄像头的时序参数,以供参 考。

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2.1.2
表2.1

图像传感器

常见的1/3 OmniVision CMOS摄像头的时序参数

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2.1.3

测速传感器

在智能汽车设计中,测速传感器的设计主要有两种 方案:霍尔传感器和光电式脉冲编码器。 1.霍尔传感器 霍尔传感器是基于霍尔效应原理,将电流、磁场、位 移、压力、压差转速等被测量转换成电动势输出的一种 传感器。虽然转换率低、温度影响大、要求转换精度较 高时必须进行温度补偿,但霍尔传感器具有结构简单、 体积小、坚固、频率响应宽(从直流到微波)、动态范 围(输出电动势的变化)大、无触点、寿命长、可靠性 高,以及易于微型化和集成电路化等优点。

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2.1.3

测速传感器

(1)霍尔效应原理 金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时, 在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理 现象称为霍尔效应。如图2.6所示,假设薄片为型半导体, 磁场方向垂直于薄片,磁感应强度为。在薄片左右两端 通以电流(称为控制电流),那么半导体中的截流子 (电子)将沿着与电流的相反方向运动。由于外磁场的 作用,使电子受到磁场力(洛仑兹力)作用而发生偏转, 结果在半导体的后端面上电子有所积累而带负电,前端 面则因缺少电子而带正电,在前后两个端面之间形成电 场。

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2.1.3

测速传感器

图2.6 霍尔效应原理图

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2.1.3

测速传感器

这时,在半导体前后两个端面之间(即垂直于电流 和磁场的方向)建立的电场称为霍尔电场,相应的电势 就称为霍尔电势 U H。利用霍尔效应制成的传感元件称为 霍尔传感器, U H的大小正比于控制电流和磁感应强度, 即 RH IB UH ? ? KH IB (2.6) d RH ? ?? ,其中 ? 为载流体的电阻 式中,RH为霍尔系数, 率; ? 为载流子的迁移率; K H为灵敏度, K H ? RH / d。 若磁场方向与元件平面成角度 ? 时,则作用在元件上的有 效磁场是其法线方向的分量,即 B cos ? ,则有 (2.7) U H ? KHlB cos?

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2.1.3

测速传感器

由式(2.6)和式(2.7)可以看出,霍尔电势U 的大小 H 正比于控制电流 I 和磁感应强度 B ,灵敏度 K H 表示在单 位磁感应强度和单位控制电流时输出霍尔电势的大小, 一般要求越大越好,元件的厚度d越薄, K H 就越大,所 以霍尔元件的厚度都很薄。当载流电流材料和几何尺寸 确定后,霍尔电势的大小只和控制电流I和磁感应强度B 有关,因此霍尔式传感器可用来探测磁场和电流,由此 可测量压力、振动等。

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2.1.3

测速传感器

(2)霍尔元件的基本结构 霍尔元件的结构很简单,由霍尔片、四根引线和壳 体组成。霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片,从中引出 四根引线,其中两根引线上施加激励电压或电流,称为 激励电极(控制电极),另外两根引线称为霍尔输出引 线,又称为霍尔电极。霍尔元件的壳体是用非导磁金属、 陶瓷或环氧树脂封装的。 (3)霍尔式转速传感器的结构 图2.7是三种不同结构的霍尔式转速传感器。转盘的 输入轴与被测转轴相连,当被测转轴转动时,转盘随之 转动,固定在转盘附近的霍尔传感器便可在每一个小磁 铁通过时产生一个相应的脉冲,检测出单位时间的脉冲 数,便可知被测转速。根据磁性转盘上小磁铁数目多少, 就可以确定传感器测量转速的分辨率。
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2.1.3

测速传感器

图2.7 三种不同结构的霍尔式转速传感器

图2.7
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三种不同结构的霍尔式转速传感器

2.1.3

测速传感器

2.光电式脉冲编码器 光电式脉冲编码器可将机械位移、转角或速度变化 转换成电脉冲输出,是精密数控采用的检测传感器。光 电编码器的最大特点是非接触式,此外还具有精度高、 响应快、可靠性高等特点。 光电编码器采用光电方法,将转角和位移转换为各 种代码形式的数字脉冲,如图2.8所示光电式脉冲编码器, 在发光元件和光电接收元件中间,有一个直接装在旋转 轴上的具有相当数量的透光扇形区的编码盘,在光源经 光学系统形成一束平行光投在透光和不透光区的码盘上 时,转动码盘,在码盘的另一侧就形成光脉冲,脉冲光 照射在光电元件上就产生与之对应的电脉冲信号。
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2.1.3

测速传感器

图2.8

光电式脉冲编码器结构

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2.1.3

测速传感器

光电编码器的精度和分辨率取决于光电码盘的 精度和分辨率,取决于刻线数。目前,已能生产径 向线宽为6.7×10-8 rad的码盘,其精度达1×10-8, 比接触式的码盘编码器的精度要高很多个数量级。 如进一步采用光学分解技术,可获得更多位的光电 编码器。 光电编码器按其结构的转动方式可分为直线型 的线性编码器和转角型的轴角编码器两种类型,按 脉冲信号的性质可分为有增量式和绝对式两种类型。

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2.1.3

测速传感器

增量式编码器码盘图案和光脉冲信号均匀,可 将任意位置为基准点,从该点开始按一定量化单位 检测。该方案无确定的对应测量点,一旦停电则失 掉当前位置,且速度不可超越计数器极限相应速度, 此外由于噪声影响可能造成计数积累误差。该方案 的优点是其零点可任意预置,且测量速度仅受计数 器容量限制。

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2.1.3

测速传感器

绝对式编码器的码盘图案不均匀,编码器的码 盘与码道位数相等,在相应位置可输出对应的数字 码。其优点是坐标固定,与测量以前状态无关,抗 干扰能力强,无累积误差,具有断电位置保持,不 读数时移动速度可超越极限相应速度,不需方向判 别和可逆计数,信号并行传送等;其缺点是结构复 杂、价格高。要想提高光电编码器的分辨率,需要 提高码道数目或者使用减速齿轮机构组成双码盘机 构,将任意位置取作零位时需进行一定的运算。

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2.2

电路设计
2
2.2.2 电机驱动 电路

1 2.2.1 电源系统

3
2.2.3 传感器接口 电路

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2.2.1

电源系统

在智能车设计中,电源关系到整个电路设计的稳定 性和可靠性,是电路设计中非常关键的一个环节。本节 将介绍直流稳压电源的基本原理和三端固定式正压集成 稳压器的典型电路设计。 1.直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源电路一般由电源变压器、整流滤波器电 路及稳压电路组成,如图2.9所示。

图2.9
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直流稳压电源电路

2.2.1

电源系统

电源变压器的作用是将220 V的交流电压变成整流电 路所需要低压的交流电压。整流电路的作用是将交流电 压变换成脉动的直流电压,它主要有半波整流和全波整 流等方式,通常由整流二极管构成的整流桥堆来执行。 常见的整流二极管有1N4007和1N5148等,桥堆有RS210等。 滤波电路的作用是将脉动直流中的纹波滤除获得纹波小 的直流,常见的有滤波、滤波、Π型滤波等电路,常选 用的是滤波电路。其中各参量的关系为 (2.8) U i ? nU1 式中,为变压器的变比。

U 2 ? (1.1 ~ 1.2)U1
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2.2.1

电源系统
URM ? 2U1

每只二极管或桥堆所承受的最大反向电压为

(2.9)
(2.10)

对于桥式整流电路,每只二极管的平均电流为
I D(AV) ? 0.45U1 1 IR ? 2 R

滤波电路中,的选择应适应下式,即放电时间常数应满足 RC ? (3 ? 5)T / 2 (2.11) 式中,为输入交流信号的周期;为整流滤波电路的等效负 载电阻。 稳压电路的作用是将滤波电路输出电压进行稳压, 输出较稳定的电压。常见的稳压电路有三端稳压器、串 联式稳压电路等。

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2.2.1

电源系统

2.三端固定式正压稳压器 国内外各厂家生产的三端(电压输入端、电压输出端 和公共接地端)固定式正压稳压器均命名为78系列,该系列 稳压器有过流、过热和调整管安全工作区保护,以防过载而 损坏。其中78后面的数字代表稳压器输出的正电压数值(一 般有5 V, 6 V, 8 V, 9 V, 10 V, 12 V, 15 V, 18 V 和24 V共9种输出电压),各厂家用78和电压数字之间的字母来表 示。插入L表示100 mA,M表示500 mA,如不插入字母则表 示1.5 A。此外,78(L, M)XX的后面往往还附有表示输出电 压容差和封装外壳类型的字母。常见的封装形式有TO-3金属 和TO-220的塑料封装,金属封装形式的稳压器的输出电流 可以达到5 A。
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2.2.1

电源系统

78系列三端固定式稳压器的基本应用电路如图2.10所 示,只要把正输入电压加到MC7805的输入端,MC7805的公 共端接地,其输出端便能输出芯片标称正电压。在实际应用 电路中,芯片输入端和输出端与地之间除分别接大容量滤波 电容外,通常还需在芯片引出根部接小容量(0.1~10 μF) 电容, 到地。用于抑制芯片自激振荡,用于压窄芯片的高频 带宽,减小高频噪声。和的具体取值应随芯片输出电压的高 低及应用电路的方式不同而异。

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2.2.1 电源系统

图2.10

78系列三端稳压器基本应用电路

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2.2.2

电机驱动电路

在智能车竞赛中,智能车的速度较快,通常达到2 m/s以上,因此对电机驱动电流的要求较高,电机驱动电 路必不可少。图2.11是一个典型实用的简单直流电机调 速驱动电路,功率管的选择由电机的功率决定,其标称 电流是电机正常工作时电流的3~5倍(电机启动的时候 存在较大的浪涌电流)。PWM信号的占空比决定电机的转 速,故电机的调速可通过改变PWM信号的占空比实现。 直流电动机正、反转控制在很多场合会碰到。下面 将介绍用功率管驱动直流电机正、反转的常用两种方法。

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2.2.2

电机驱动电路

图2.11
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直流电机调速驱动电路

2.2.2

电机驱动电路

图2.12
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功率管驱动直流电机正、反转

2.2.2

电机驱动电路

如图2.12所示电路中电机的转动方向由I/O1 和I/O2的电平来决定。当I/O1和I/O2为00时,VT1, VT2导通,VT3, VT4截止,加在电机两端上的电压 差为0 V,电机不转。当I/O1和I/O2为01时,VT1, VT4导通,VT2, VT3截止;当I/O1和I/O2为10时, VT1, VT4截止,VT2, VT3导通。这两种情况流经 电机上的电流方向互为相反,电机转动方向也相 反。当I/O1和I/O2为11时,VT1, VT2截止,VT3, VT4导通,加在电机两端上的电压差为0 V,电机 不转。
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2.2.2

电机驱动电路

当I/O1和I/O2悬空时,+5 V经R1, TLP521的内部发 光二极管、LED1, R4, VT3形成零点几毫安的电流,使 VT3一定程度地导通,该电流使光耦TLP521输出端微弱导 通,从而拉低VT1基极点的电位,使VT1一定程度地导通; 同理,VT2和VT4也一定程度地导通,从而+V电源经过VT1, VT3和VT2, VT4短路到地,会损坏功率管,故I/O1和I/O2 不允许悬空。R1和R8阻值的选择原则是,使流经发光二 极管的电流为10~15 mA;R3, R4, R5, R6的选择原则是, 能够为功率管提供足够的驱动电流;功率管的选择由电 机的工作电压和工作电流决定,因电机启动瞬间存在浪 涌电流,故功率管的电流限额应是电机正常工作电流的 4~5倍。
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2.2.3

传感器接口电路

除了要正确选择传感器的类型外,还要设计最佳的接 口电路。所谓接口电路,就是要把传感器与后续的有关电 路联系起来的电路。接口电路的设计需要考虑两个问题: 一个是传感器的输出与计算机的输入匹配问题;另一个是 选择器件的问题。一般传感器的输出信号有三种形式:数 字开关量、数字脉冲和模拟信号。 (1)数字开关量信号分为电压输出型和触点型。如 果传感器的输出电压信号为0 V或2 V,可以直接和控制装 置相连接,但是由于这种信号有抖动,所以在与计算机连 接时要采用消除抖动电路。 (2)数字脉冲电路用计数器计数后送入计算机,通 过对脉冲的计数来达到对信息的采集。一般计算机要对计 数器拥有清零的功能,以便计数器重新计数。
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2.2.3

传感器接口电路

(3)模拟信号比较复杂,由于模拟信号不能直接与 控制器相连接,所以首先要通过适当的A/D转换器变为合 适的输入电压,必要时还要在A/D前面对信号进行放大、 分压等,一般称为信号的预处理。预处理后的信号经过 A/D转换器后和控制器直接连接,完成接口电路的设计。 器件的选择,要兼顾成本和技术指标进行综合考虑。 传感器信号要有比较好的降噪电路,一般减少噪声的方法 是:传感器与预处理放大电路的接线要尽量短;传感器信 号接线要采用屏蔽线,外皮接地;放大电路的输入和输出 之间尽量远;放大电路的增益不要太大,以免产生振荡; 放大电路要远离传感器,以免产生电场和磁场的干扰等。
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思考题
1.请简述光电式传感器的基本原理。 2.图像传感器分为哪几类?请简述摄像头的工 作原理。 3.请说出制作测速传感器的几种方案,并对各 种方案的优缺点进行比较。 4.利用78系列芯片设计一个直流稳压电路,要 求:输入12 V,输出5 V。 5.利用MC33886设计一个直流电机驱动电路,能 控制电机正、反转。

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