2019电赛 A题无线充电循迹小车可参考方案 (思路篇） -

标题: 2019电赛 A题无线充电循迹小车可参考方案 (思路篇） [打印本页]

作者: xingjii 时间: 2019-8-14 22:09
标题: 2019电赛 A题无线充电循迹小车可参考方案 (思路篇）
时隔四天左右的电赛结束了，测试那天不知不觉的就被告知违规（相信会有和我一样遭遇的小伙伴），以零分告终，虽然规则确实是规则，但是连一个测试的机会都不给，也确实是挺残酷的，在这里想记录一下我四天的小小成果，也可供大家参考（能力有限，大佬勿喷）

基本要求
（1）小车能通过声或光显示是否处在充电状态。（接收端线圈电路）
（2）小车放置在 A 点，接通电源充电，60 秒时断开电源，小车检测到发射线圈停止工作自行起动，沿引导线行驶至 B 点并自动停车。（断电自启，循迹，自主停车）
（3）小车放置在 A 点，接通电源充电，60 秒时断开电源，小车检测到发射线圈停止工作自行起动，沿引导线行驶直至停车（行驶期间，4 个发射线圈均不工作），测量小车行驶距离 L1，L1 越大越好。（断电自启，循迹）

发挥部分
（1）小车放置在 A 点，接通电源充电并开始计时；60 秒时，小车自行起动（小车超过 60 秒起动按超时时间扣分），沿引导线单向不停顿行驶直至停车（沿途由 4 个发射线圈轮流动态充电）；180 秒时，如小车仍在行驶，则断开电源，直至停车。测量小车行驶距离 L2，计算 L=L2-L1，L 越大越好。（断电自启，循迹，芯片控制依次充电）
（2）在发挥部分（1）测试中，测量直流稳压电源在小车开始充电到停驶时间段内输出的电能 W，计算 K= L2/W，K 越大越好。

根据题目要求，想到了一套相对功耗较低，且容易实现的方案

大概构思：
小车的循迹与自启动（本车自启动电路为，接收线圈有电就给电容充电，没电就给电机供电）的实现均以电路形式实现，无控制芯片，降低小车的功耗，在跑道上面，在a b c d e五个点均在下面放入霍尔传感器模块，作用为监测小车的行驶状态和位置，嵌入板子底下，不会露在表面，不影响小车的行进，在小车上面装有磁铁，用来触发霍尔传感器模块，霍尔传感器输入信号，使得控制板得知小车的实时位置，来实现A-B停车，以及动态充电，并且永远保证四个线圈中，5V1A的电源只给一个线圈供电。

具体实现：
1：小车除循迹与自启部分，其他构造如图，车最前端为动态充电线圈，中间为一块磁铁，车后端为60s充电线圈，为保证与底板控制思路吻合，小车线圈与磁铁的距离必须大于4cm，才能达到预期效果
2：跑道底盘有五个霍尔传感器，作为单片机的输入部分，四路继电器模块作为输出部分，当a e扫过磁铁时，继电器将电供给B端发射线圈，当b扫过磁铁时，供给C端，依次类推。
3：整体流程为;
（A启动-B停车）控制板先打开A端继电器，60s计时，关闭A端继电器，关闭abcd点霍尔传感器，小车接收端没电自行启动，小车开始行驶，到e点扫过磁铁，主控板监测到e点高电平，则通过继电器把电供给B点，小车行驶到B点检测到线圈有电，则自行停车。
（动态充电）控制板先打开A端继电器，60s计时，关闭A端继电器，打开所有点霍尔传感器，小车接收端没电自行启动，小车开始行驶，到e点扫过磁铁，主控板监测到e点高电平，则通过继电器把电供给B点，动态充电线圈先进入B点，给电容充电，然后磁铁在60s充电线圈还未到达B点时，扫过b点，主控板监测到b点高电平，则通过继电器把电供给c点，依次类推，小车将进行动态充电。

总结：
1、本方案局限性不高，可以类比为其他传感器（光电开关，循迹模块，干簧管模块）作为检测
2、本方案难度不高，可快速实现，基本符合题意要求
3、本方案整体功耗不高（小车为电路循迹，电源永远只给一个发射线圈供电）在无线充电电路相对完善时吗，可保证很高效的供电和用电

下一篇会详细描述方案的硬件与软件设计，有兴趣的小伙伴可以继续看一看

作者: 鹏博士PBs 时间: 2019-8-15 16:23
希望楼主可以多分享一些资料

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