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日志

无“飞卡”不青春之主控电路设计

热度 1已有 70 次阅读2017-12-2 12:07 |个人分类:飞思卡尔杯|系统分类:单片机| 飞思卡尔

12/02日更新:
下面来说说飞思卡尔主板的核心部分-----控制部分电路设计
      对于摄像头,采集的数据需要稳定的,在高速跑的小车上,采集的图像的深度要快、稳定,才能更好的处理采集的图像。
那么,摄像头的采集数据的电路设计是必须的,我们使用山外的鹰眼与K60,那么就按照他们给的设计来模仿就行了,因为那是他们已经多年的经验积累的产品。
      鹰眼转接板的接口原理图:(因为我使用的是软排线,需要买一个转接板)
电路的设计很简单,AD的走线尽可能圆滑,尽可能不要出现90°角,锐角走线,不然对信号还是有干扰的。



       还有就是编码器信号的采集,需要正交解码功能,我用上了2路ftm模块,作为编码器的正交解码输入,对于是哪两路FTM,请自行看手册设计,看是哪些io口(我的是PTA10-PTA13),此处上传一份一天攻破k60&KL26的书籍。http://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2389814&fromuid=1875788

       正交解码之后得到小车的实时速度,以备我们用来作为对小车的各种转弯控制,由于是我自己当时不知道编码器是怎样的,我就多预留了一个接口,可以正反接。

       信号采集的完成了,那么就看控制的,说白了就是舵机与电机的控制,舵机作为转向,电机就是让小车跑起来了。先说舵机吧。
舵机的控制:
舵机型号:S3010,此手册在网上一大堆,就不介绍了。
       舵机就是3跟线,电源,地,信号线。信号线是什么东西,其实也是PWM,不懂的自行百度什么是PWM。PWM肯定是单片机输出啊,但是在电路设计的时候,我们要考虑了,舵机的工作电压是6V,上面已经说了我是6v给舵机供电的。但是K60是3.3v供电的,所以输出的PWM信号最大也是3.3v的。而且舵机转动的时候产生电动势,(你们可以试试从舵机左右来回转动,可以看到电路板上的LED会亮,本人亲测的),所以为了保护将近200块的K60,还得做个隔离的电路啊,隔离,用什么隔离。这怎么考虑?
       首先实现每个功能,肯定要选材啊,隔离,那就是隔离芯片、光耦作为隔离了,对于作为设计者的我们来说,电路越简单越好啊,那就用光耦隔离吧,简单方便,连电平都转换了。光耦,顾名思义,实现单向的信号转换:电—光—电。电信号转换为发光二极管的光信号,再转换为电信号。实现了防止反向电动势的电流流入单片机。
        知道原理,就说说光耦隔离的选型吧。市场上很多光耦,怎么选择呢,实现肯定要根据其工作的频率来选择的,我们知道S3010舵机的工作频率是在50-300Hz(好像是,我也忘了,具体多少看手册)然后光耦的工作频率要比他的工作频率大。但是在实际中,我们用到的舵机频率不过是100Hz,因为我测试过单片机采集一帧图像并处理完大概是9点多ms,算是比较快的了,那么1s就能采100帧图像,也是比较快了。光耦的工作电压是6v,那就满足了我们的要求。
       舵机的工作状态:频率越高越灵活,但是力矩越小,反之则是力矩越大,灵敏度越小。请自行选择需要的工作频率与光耦。
        
       对于电机,一路ftm模块,4路pwm通道输出即可。电机的隔离电路,我放在了电机驱动模块。

拨码开关必须要设计的,在比赛的时候要调节档位,调节不同的速度。

蓝牙接口

SD卡接口,可以使用来保存图像,但是我没用上。
        然后一些外设你们都可以接上,例如蓝牙模块,OLED屏幕,蓝牙模块就是用来看小车跑起来的速度的数据的。OLED屏幕作为人机交互界面,更能实时显示出小车当前的各种参数,由于当时水平有限,就没有搭载OLED屏幕。再搭载一些按键在板子上,为了节省空间,我们使用贴片的按键即可,方便调试与设置参数,而不用经常擦写代码。留出一些备用的io接口与电源接口,以便我们调试。


未完待续~~


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