电子产品世界

2．4 电机驱动模块
电机驱动板为一个由分立元件制作的可逆双极型桥式驱动器，其功率元件由4支n沟道功率MOSFET管组成，大幅提高了电动机的工作转矩和转速。该驱动器主要由以下部分组成：PWM信号输入接口、逻辑换向电路、死区控制电路、电源电路、上桥臂功率MOSFET管栅极驱动电压泵升电路、功率MOSFET管栅极驱动电路、桥式功率驱动电路、缓冲保护电路等。通过设置HS／3048F输出的PWM波的盼占空比可以实现控制电机正反转。当输出的占空比为50％时，电机不转，当占空比>50％时，电机正转；50％则反转。
2．5 测速模块
为提高检测精度，本模块最后确定为使用精度较高的光电编码器。光电编码器使用5 V电源，输出方波信号，具有质量轻、可靠性高、安装简单等优点。

3 算法及软件设计
3．1 方向控制算法
智能车方向的控制采用对预定轨道的闭环控制，即输出方向和测得的白线位置成分段比例关系。舵机的转角公式为
θ=arctan(e／b) (1)
式(1)中，θ为舵机的转角；e为偏移量；b为前轴到传感器间距。
通过实验可得舵机的转角与PWM脉宽呈线性关系，转向公式为
PWM=θ×K+M (2)
式中，K为比例系数；M对应于舵机位没有发生偏转时的PWM控制脉宽。实验证明，在一定范围调节K，可以起到良好的控制效果。
智能车检测到的路面情况有16种状态，其中每种状态都有一个舵机转角与之对应。这样就可以在程序中创建出每种传感器状态中对应的白线偏差e与舵机转角θ之间的关系，如表1所示。

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关键词： 设计 智能 自动 单片机 基于