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2019電賽 A題 無(wú)線充電循跡小車(chē) 可參考方案 (思路篇)

[復(fù)制鏈接]
ID:291692 發(fā)表于 2019-8-14 22:09 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
時(shí)隔四天左右的電賽結(jié)束了,測(cè)試那天不知不覺(jué)的就被告知違規(guī)(相信會(huì)有和我一樣遭遇的小伙伴),以零分告終,雖然規(guī)則確實(shí)是規(guī)則,但是連一個(gè)測(cè)試的機(jī)會(huì)都不給,也確實(shí)是挺殘酷的,在這里想記錄一下我四天的小小成果,也可供大家參考(能力有限,大佬勿噴)

基本要求
    (1) 小車(chē)能通過(guò)聲或光顯示是否處在充電狀態(tài)。 (接收端線圈電路)
    (2) 小車(chē)放置在 A 點(diǎn),接通電源充電,60 秒時(shí)斷開(kāi)電源,小車(chē)檢測(cè)到發(fā)射線 圈停止工作自行起動(dòng),沿引導(dǎo)線行駛至 B 點(diǎn)并自動(dòng)停車(chē)。(斷電自啟,循跡,自主停車(chē))
    (3) 小車(chē)放置在 A 點(diǎn),接通電源充電,60 秒時(shí)斷開(kāi)電源,小車(chē)檢測(cè)到發(fā)射線 圈停止工作自行起動(dòng),沿引導(dǎo)線行駛直至停車(chē)(行駛期間,4 個(gè)發(fā)射線 圈均不工作),測(cè)量小車(chē)行駛距離 L1,L1 越大越好。(斷電自啟,循跡)

發(fā)揮部分
    (1)小車(chē)放置在 A 點(diǎn),接通電源充電并開(kāi)始計(jì)時(shí);60 秒時(shí),小車(chē)自行起動(dòng) (小車(chē)超過(guò) 60 秒起動(dòng)按超時(shí)時(shí)間扣分),沿引導(dǎo)線單向不停頓行駛直至 停車(chē)(沿途由 4 個(gè)發(fā)射線圈輪流動(dòng)態(tài)充電);180 秒時(shí),如小車(chē)仍在行駛, 則斷開(kāi)電源,直至停車(chē)。測(cè)量小車(chē)行駛距離 L2,計(jì)算 L=L2-L1,L 越大越 好。 (斷電自啟,循跡,芯片控制依次充電)
    (2) 在發(fā)揮部分(1)測(cè)試中,測(cè)量直流穩(wěn)壓電源在小車(chē)開(kāi)始充電到停駛時(shí)間 段內(nèi)輸出的電能 W,計(jì)算 K= L2/W,K 越大越好。


20190813233651903.png

根據(jù)題目要求,想到了一套相對(duì)功耗較低,且容易實(shí)現(xiàn)的方案

大概構(gòu)思:
小車(chē)的循跡與自啟動(dòng)(本車(chē)自啟動(dòng)電路為,接收線圈有電就給電容充電,沒(méi)電就給電機(jī)供電)的實(shí)現(xiàn)均以電路形式實(shí)現(xiàn),無(wú)控制芯片,降低小車(chē)的功耗,在跑道上面,在a b c d e五個(gè)點(diǎn)均在下面放入霍爾傳感器模塊,作用為監(jiān)測(cè)小車(chē)的行駛狀態(tài)和位置,嵌入板子底下,不會(huì)露在表面,不影響小車(chē)的行進(jìn),在小車(chē)上面裝有磁鐵,用來(lái)觸發(fā)霍爾傳感器模塊,霍爾傳感器輸入信號(hào),使得控制板得知小車(chē)的實(shí)時(shí)位置,來(lái)實(shí)現(xiàn)A-B停車(chē),以及動(dòng)態(tài)充電,并且永遠(yuǎn)保證四個(gè)線圈中,5V1A的電源只給一個(gè)線圈供電。


20190814014358625.png
具體實(shí)現(xiàn):
1:小車(chē)除循跡與自啟部分,其他構(gòu)造如圖,車(chē)最前端為動(dòng)態(tài)充電線圈,中間為一塊磁鐵,車(chē)后端為60s充電線圈,為保證與底板控制思路吻合,小車(chē)線圈與磁鐵的距離必須大于4cm,才能達(dá)到預(yù)期效果
2:跑道底盤(pán)有五個(gè)霍爾傳感器,作為單片機(jī)的輸入部分,四路繼電器模塊作為輸出部分,當(dāng)a e掃過(guò)磁鐵時(shí),繼電器將電供給B端發(fā)射線圈,當(dāng)b掃過(guò)磁鐵時(shí),供給C端,依次類推。
3:整體流程為;
(A啟動(dòng)-B停車(chē))控制板先打開(kāi)A端繼電器,60s計(jì)時(shí),關(guān)閉A端繼電器,關(guān)閉abcd點(diǎn)霍爾傳感器,小車(chē)接收端沒(méi)電自行啟動(dòng),小車(chē)開(kāi)始行駛,到e點(diǎn)掃過(guò)磁鐵,主控板監(jiān)測(cè)到e點(diǎn)高電平,則通過(guò)繼電器把電供給B點(diǎn),小車(chē)行駛到B點(diǎn)檢測(cè)到線圈有電,則自行停車(chē)。
(動(dòng)態(tài)充電)控制板先打開(kāi)A端繼電器,60s計(jì)時(shí),關(guān)閉A端繼電器,打開(kāi)所有點(diǎn)霍爾傳感器,小車(chē)接收端沒(méi)電自行啟動(dòng),小車(chē)開(kāi)始行駛,到e點(diǎn)掃過(guò)磁鐵,主控板監(jiān)測(cè)到e點(diǎn)高電平,則通過(guò)繼電器把電供給B點(diǎn),動(dòng)態(tài)充電線圈先進(jìn)入B點(diǎn),給電容充電,然后磁鐵在60s充電線圈還未到達(dá)B點(diǎn)時(shí),掃過(guò)b點(diǎn),主控板監(jiān)測(cè)到b點(diǎn)高電平,則通過(guò)繼電器把電供給c點(diǎn),依次類推,小車(chē)將進(jìn)行動(dòng)態(tài)充電。

總結(jié):
1、本方案局限性不高,可以類比為其他傳感器(光電開(kāi)關(guān),循跡模塊,干簧管模塊)作為檢測(cè)
2、本方案難度不高,可快速實(shí)現(xiàn),基本符合題意要求
3、本方案整體功耗不高(小車(chē)為電路循跡,電源永遠(yuǎn)只給一個(gè)發(fā)射線圈供電)在無(wú)線充電電路相對(duì)完善時(shí)嗎,可保證很高效的供電和用電

下一篇會(huì)詳細(xì)描述方案的硬件與軟件設(shè)計(jì),有興趣的小伙伴可以繼續(xù)看一看



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ID:282095 發(fā)表于 2019-8-15 16:23 | 顯示全部樓層
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