【电磁循迹】从0到1
电磁循迹日记
一、智能车电磁循迹基础条件
1-1、电磁引导线
赛道铺设有中心电磁引导线。引导线为一条铺设在赛道中心线上,直径为0.1~1.0mm的漆包线,其中通有20kHz、100mA的交变电流。频率范围20k±1kHz,电流范围100±20mA。
参赛队伍可以使用自行制作的信号源。信号源通过单通道耳机插头直接插入现场信号源的插座中,即可替代缺省的信号源,为场地内的电磁导线提供信号激励了。
选手自带信号源所使用的信号频率、波形和幅度没有任何限制,只要能够满足当前铺设的电缆和插座中允许的最大电压、电流和频率范围即可。
二、电磁循迹基础原理
电感是电磁车的眼睛,赛道中漆包线流过的微弱的电流与电感产生电磁感应,产生的感应电流经过运放放大,最后传给单片机的AD采集口,即可获取赛道信息。
选频–>放大–>倍压检波–>输出直流量
2-1、 电磁感应效应
根据电磁学相关知识,我们知道在导线中通人变化的电流(如按正弦规律变化的电流).则导线周围会产生变化的磁场,且磁场与电流的变化规律具有一致性。如果在此磁场中置个电感,则该电感上会产生感应电动势,且该感应电动势的大小和通过线圈回路的磁通量的变化率成正比。由于在导线周围不同位置,磁感应强度的大小和方向不同,所以不同位警上的电感产生的感应电动势也应该不同。据此,则可以确定电感的大致位置
2-2、带宽
为将信号的频率失真限制在容许的范围之内,就要求在设计放大电路时,正确估计信号的有效带宽(即包含信号主要能量或信息的频谱宽度),以使放大电路带宽与信号带宽相匹配。
2-2、电感安装
电感安装讲究
2-3运算放大器电源滤波
【运放大师讲运放1:运放的供电,去耦与PCB设计】https://www.bilibili.com/video/BV12T4y1M7us?vd_source=a5058e7a9022325237e9d20af2d2a2de
2-3-1去耦电容的位置
2-3-2去耦电容的选型
2-3-5运算放大器单电源供电
三、器件选购
四、电磁循迹软件设计
4-1、滤波
4-1-2、平均值滤波
4-1-2、冒泡排序法(中值)滤波
结合
4-2、归一化
通过赛道扫描,得到每一个电感的检测到数据的最大值和最小值,对每一个电感进行处理,最后反馈到PWM的信号是一个比例值,这样就不会收到环境的影响影响PWM输出的大小
赛道扫描
谐振选频
六、参考资料和书籍