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基于LDC1000的自动循迹小车

大三上学期的课程设计题目选择了汽车,需要使用TI公司的LDC1000或者LDC题目如下:1314: 这里写图片描述

首先,我选择做这个问题是因为我以前熟悉汽车。仔细分析,事实上,我缺少一个传感器。需要稍微修改一下,所以我开始了这段有趣的旅程。

将整个系统分为三、处理和控制三部分。 第一部分是采集模块LDC收集轨道信息并将数字信号转换为数据处理模块。 第二部分是以MK60DN512ZVLQ对于主控芯片的处理模块,根据预先编写的算法处理输入数据,输出不同的数据PWM控制汽车的行驶状态。 第三部分是控制模块,其状态包括舵机转向和电机转速。 如图1所示 所示:

然后选择传感器

支持四通道12位电感数字转换器的传感器频率范围为1KHZ至10MHZ。由于支持的传感器频率范围广,也支持非常小的使用PCB从而进一步降低感知解决方案的成本和尺寸。

主要用于近距离金属检测应用,系统体积小,成本低。它可以实现可调的感知系数,定制导体的感知范围,并近距离感知特定的金属导体。SPI接口编程占用的硬件资源很少,只需要外接一个PCB非接触式电感检测可以通过线圈或自制线圈来实现。LDC只支持单通道1000。

从上面的介绍来看,似乎选择了一个LDC1314是完美的。是的,我的想法是一样的。在找到了几天的信息后,我发现1314的信息太少了。我觉得很难从哪里开始。相比之下,1000的信息更多,所以我果断地申请了TI的一片LDC1314和一片LDC几天后到了,才发现我的天这封装。

好吧我服了,封装没现成的,那么花了几个小时自个画了个,折腾一下午然后把它刷出来,发现焊不上,网上的一个教程是先在焊盘上先加一层锡,然后用热风机吹,鼓捣了一下发现好像焊上了,下图只是将LDC1000的典型电路花了,然后引脚,然后面临更大的问题,线圈?

1.自己绕,但不知道参数,绕多少。 2.购买现成的,以确定参数,但它有多大。 3、PCB根据是根据文档设计的PCB线圈 但实验室条件很难做到非常细致的布线,最终以失败告终,

就这样,过去几天没有进步,就打开了一个宝藏,搜索了一下,找到了一个现成的模块。ok买回来,如下图所示

回想起来,如果你真的想自己设计这个,那就很难了。主要是线圈的文档:

一开始,我选择了飞思卡尔的B车模型进行改装。事实上,我把底盘换成了更短的底盘。因为标题对车长有要求,我发现单电机配合舵机转弯不顺畅,所以我偷天换日地把后两个轮子换成了E车模。。。于是下面的精彩车诞生了。

LDC1000的电感检测原理是利用电磁感应原理。在PCB在线圈或自制线圈中添加交变电流,线圈周围会产生交变电磁场,如果金属物体进入电磁场,会在金属物体表面产生涡流(感应电流)。涡流电流与线圈电流方向相反,涡流产生的反向磁场与线圈耦合形成变压器。由于变压器的互感性,二次线圈(金属物体的涡流效应)的参数可以在初级线圈中检测到。 LDC1000是依靠检测等效并联电阻来测定金属物体是靠近还是远离线圈,所以当有金属物体接近时,就会使传感器的数值发生变化,对这一变化进行判断便可得知小车是否在正确的轨道上。

LDC1000年收集的信号有两个:线圈涡流损失,当传导目标(金属物体)接近时Rp,以及线圈的电感值L。根据线圈的不同,传感电路的振荡频率范围为5kHz~5MHz,涡流损耗Rp的分辨率是16 电感测量L的分辨率为24 位。Rp 金属的距离可以用来计算Rp值的变化完成金属物的定位。 设计使用LCD1000 配合单线圈摆动扫描,增大扫描赛道面积,将线圈固定在一个舵机上,使线圈在铁丝上面水平扇形摆动。在一个摆动周期内取不同位置的读数,相当于有多个线圈在检测赛道。这样可大大降低整体设计的成本。 程序中实现该方案的方法是:K60不断监测LDC1000传感器发回的数据。一个完整的采样周期是:舵机从右到左扫描-采集数据保存到数组-舵机从左到右回到初始位置。通过设置阈值,当大于阈值时,检测到铁线,当小于阈值时,计算当前检测到的铁线值在数组中的相对位置,作为前轮舵机转向和后轮驱动的基础,以达到跟踪的目的。

传感器检测铁线时,由于铁线表面积小,涡流小,K60读出LDC1000收集的数据较小;当检测到硬币时,由于表面积大,涡流大,K60读出LDC收集的数据将比以前大得多。因此,我们可以通过设定阈值来区分铁线和硬币 最重要的是找到阈值~

我们用欧姆龙5000 线路光电编码器。每次电机转动,编码器输出500个脉冲,车轮通过75mm。 单片机通过FTM模块的正交解码功能实现脉冲脉冲,从而计算汽车的行驶距离

浮点科技电轨传感器移植在程序上LDC非常感谢1000驱动的例程。

接下来,电源等都是以前的了。

最后一辆车:

首先是轨道和电感传感器的问题。在我们的早期测试中,由于轨道本身有一些角落太大,汽车转向不足的问题。这种情况会导致无法识别的情况,从而使汽车冲出轨道。后来,通过使用前轮舵转向,后轮双电机的差速可以更好地解决这个问题。 二是传感器模块线圈的限制,导致感应距离小,只能LDC1000模块尽可能靠近铁线,用热熔胶固定,但仍不能完全保持每个脚与铁线高度一致。此外,由于电感传感器通过杜邦线连接到车身底部的线圈,偶尔会出现数据波动,这对汽车的正常驾驶有很大的影响。后来,质量更好的灰色排线得到了改善。 此外,距离测量不是很准确。原因与车身的机械结构有很大关系。改进方向是:多次获取轨道距离数据并使用matlab拟合曲线(编码器脉冲数与实际距离的函数关系模型)。 最后,汽车的整体稳定性与电池供电电压密切相关,电池电压为7.约2伏时系统最稳定。当汽车供电电压低于6时,当汽车供电电压低于6时V时间甚至更低,可能会导致很多意想不到的情况,比如LDC1000检测到的值错误,感应不到金属,汽车转向异常,驱动力不足等。当我们第一次遇到这种情况时,我们认为这是一个电感传感器的问题。经过多次调试,我们换了电池,偶然发现了问题的原因,这耽误了很多时间。

有趣的是,老师让我们反过来(因为铁线直接贴在轨道上),然后测试我们是否能跑完。然而,一开始还可以,第一个弯曲是gg,这里说明确定阈值只能适应你的跑道。如果你想要更好的适应性,你能做的就是根据测量值确定动态阈值。总之,我在这个课程中学到了很多~

标签: omron电感式传感器

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