第五界飞思卡尔总结(电磁组)

    总的来说：小车设计应该遵循以下原则：

                        硬件越简单越好，

                        小车越轻越好，

                        牢记机械结构要调好，

                        轮子摩擦力要做足，

                        程序要跟上和考虑小车状况。

    经过最终的结论是：小车的机械结构非常重要！！！

一、小车的机械结构可以分为以下几方面考虑：

1、小车整体的重心：实践证明，小车要达到比较好的平均行驶性能，重心适当靠前！简单的确定方法是：用手踮起连接杆连接柱，如果小车靠前倒则证明重心是向前的。

改造小车重心：可以适当改变电池的摆放位置，可以适当放置细小的东西来加重。但是最好的方法是在不加重的基础上改造，折中过弯和直道影响。

动态重心：广技师今年的小车做的比较好，尤其是动态调节重心，如图：

在过弯时利用舵机来改变重心左右移动，可能会使得小车车盘挨到赛道，增加摩擦力，所以过弯可以很快很稳！！！！但不建议抄杂，要有自己的方法！

2、车轮摩擦力问题：轮子摩擦力是越大越好的！新轮胎的摩擦力肯定比旧轮胎的摩擦力要大，但要改造一下：把新轮胎中间的那条凸出的黑条用剪甲钳剪平，使得轮胎整体平齐；还要适当用牙刷或者旧轮胎打磨以下，用牙刷+牙膏刷得5次左右，就可以在比赛中用上了。以上是经验之谈！当在平时试车的过程中，如果程序正常，发现过弯老是滑出界，一是赛道问题，而是轮胎太旧的问题，这点要注意！

3、要适当为小车减肥！ 车上能减的车部件尽量减，例如尾翼部分。

4、舵机臂长问题：不易过长，一般有3~5cm就可以了，过长摆力会减弱。

以上三点是比较重要的，其它机械结构调整可以参见《智能车底盘与机械结构设计》。这里不再啰嗦。

二、小车硬件部分：

在做电磁组的硬件时主要是传感器和驱动！

传感器部分：值得参考的《电磁组车模设计》一文，里面有很详细的电路介绍和策略实现方法！！！

1、电磁信号采集：LC振荡原理，出来的是正弦波，然后思路是把正弦波放大，然后整流或者检测峰值（推荐采用峰值检测）！

放大电路可以用运放或者官网的推荐电路。如果采用运放，是可行的，但是成本会比较高电路复杂，而且速度没有三极管快，但是放大可以放到比较大，注意失真问题！

-5V电源解决方案：

以上电路为一个线性度非常好的小信号放大，仅供参考，但是推荐官网电路，简单明了！

另外，官网电路中：

建议可调电阻最终用固定电阻代替！因为可调电阻一体积大，二里面结构其实是一个电感，是一个集成滤波器，但这点建议可能夸张了一点！

建议后面的R3C4的参数不宜设得太大，会造成一定的延时，0.1uF+(10K建议三极管+5V这里加滤波电容，最好组合10uF+104（一般而言，只要104+比104大100倍的电容组合滤波，滤波效果就能达到）。

2、总的供电电源：

本小车最终只用了一片LM2940-5.0就足够了！当然要做足前置放电感和大电容的工作。要记住小车上面只要够用就行了，尽量做到简单实用！

3   、电机驱动电路：

电机的驱动实践证明：用两片BTS7970半桥组成全桥电路，这比LM33886等集成芯片好，另外可以自己找cmos管搭建，但是要确保它们驱动电流大和加起来的内阻要小于BTS79709内阻：7mou，其驱动力才会比7970大。另外需要注意的是7970要在电池电压>7V才会工作正常。

4、舵机驱动：旧车模直接用电池供电！什么也不用加！

5、编码盘选用欧姆龙200线的就够用了，因为好处是直接输出方波！不用预处理电路。

6、电源接口如果行，把电池的那个接口和充电器的接口都换掉！用其它的代替，用粗针式的插件代替！因为那两个接口用起来很不方便，在比赛中就因为出现断线！

7、检测起跑线用干簧管，不要用霍尔元件，因为霍尔检测又分正负极性之分，另外干簧管放置竖直放置的灵敏度会比横放的大很多。但是比赛中由于磁铁磁场比一般要大，怎样放都没问题，本车在竖直放置基础上只用一边检测（前提车直道要稳）。另外中断输出接口要加一个上拉电阻或者三极管，以防止误触发！

三、需要继续探讨的问题：

电磁的前瞻性：是确实存在的，关键是电感如何放置的问题，

平放向前！可以解决竖直放置时过十字路口的难题。但如果真的竖直放置，或斜斜放置，能检测到的距离比平放要大，但是稳定性和怎样过十字路口？

尝试用线圈绕制传感器，空心！之前自己绕制过，但是加了铁心造成很重，如果空心，均匀绕几千圈（铜线越小越好），能检测到的电压不会很低的。前瞻用的传感器到底用电感成品好还是自绕？具体多大的体积才发挥的最好而又不受到干扰？（另外需要说明的一点是检测到电压的大小并不影响，关键是精度和线性度的问题）

如何做到像广技师那样过弯的速度比直道快很多！机械机构是一个问题，另外算法那里应该如何做到这种效果？过弯走内弯的问题：硬件上只要加上前瞻传感器在入弯前尽早舵机转是可以做到走内弯的，但是在算法上能不能在内一点？然后跑小S弯时如何做到减少左右转的次数？好像模糊那样故意加一个惰性和延时性，使得舵机故意转慢？

四、参赛经验：

1、轮胎要新的，并处理过的，因为在新的赛道上摩擦力确实是很大的，新轮胎一定要处理好，不然第一次试车是白费的。

2、速度上面要分档次，预留档次要真是有余地！各项参数看好最好可以调，另外一定要预1到2档在自己赛道上跑绝对会飞跑到出界的档次！因为在改造过的新轮胎越跑摩擦力会越大，新的赛道摩擦力也比自己的赛道大，这样如果比赛时想加速都没办法加，那就是缺少比赛经验了！我们组正好是这种情况！

3、比赛前务必用湿布擦轮胎，以增强摩擦力。

4、一定要利用好调试时间，如果发现问题可以申请修车，20分钟时间，不要修好就马上停止，可以继续调车！

5、要想得到比赛的机会，贵在坚持、努力和兴趣！

6、上面提到的参考文献以放到《非常有用的参考文献》的文件夹里！