学做智能车——飞思卡尔智能车比赛亲身经历

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如下：接上面的图

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红外发射管一般就是串联一个电阻R6（这个阻值是固定的），接收管一头接的那个电阻R7（也是固定的），一般可调电阻都选用10K的。这个是基本不变的，剩下的LM324主要是起信号放大的作用，主要是放大电流。 然后通过一个电阻R9（一般也是10K），将电流转成电压信号，再传入单片机的A/D转换接口，从而实现数据采集。至于R6，和R7 阻值多大，参见各个红外发射管/接收管的典型应用原理图。ST188的原理图如下：

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图中R1和R2，相当于第一个图中的R6和R7！

这是我后来整理的激光传感器图以及一些资料，激光传感器是淘宝上买的。

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传感器做好的时候，我很兴奋，感觉离车跑起来不远了。我刚一做好，就急忙想去试验，我当时没用调试软件去看（当时连A/D转换都不知道怎么弄！）。就拿最简单的办法，用万用表测输出的高低电压。将传感器移动到带黑条的白纸上的时候，我很激动，等看到了来回跳动的高低电压，我却脑子一片空白，我竟然成功了，从个白痴变成了发明者，都是靠着自己的努力。这个做完之后我就放松了，虽然还差一个电机驱动，可那个我认为十分简单，我们开始打算就是用一片33886，做最简单的吗！  但是这一放松，一个电机驱动就做了两个星期！（确切上说是拖了2个星期！）

传感器做好的时候，我很兴奋，感觉离车跑起来不远了。我刚一做好，就急忙想去试验，我当时没用调试软件去看（当时连A/D转换都不知道怎么弄！）。就拿最简单的办法，用万用表测输出的高低电压。将传感器移动到带黑条的白纸上的时候，我很激动，等看到了来回跳动的高低电压，我却脑子一片空白，我竟然成功了，从个白痴变成了发明者，都是靠着自己的努力。这个做完之后我就放松了，虽然还差一个电机驱动，可那个我认为十分简单，我们开始打算就是用一片33886，做最简单的吗！  但是这一放松，一个电机驱动就做了两个星期！（确切上说是拖了2个星期！）
33886 作为一个单片电路H-桥，是理想的功率分流直流马达和双向推力电磁铁控制器. 它的集成电路包含内部逻辑控制,电荷泵,门控驱动,及低读选通(on) 金属-氧化物半导体场效应晶体管输出电路。33886 能够控制连续感应直流负载上升到5.0 安培，输出负载脉宽调制( PWM-ed)的频率可达10 千赫一个故障状态输出可以报告欠压,短路,过热的情况。两路独立输入控制两个半桥的推拉输出电路的输出. 两个无效输入使H-桥产生三态输出(呈现高阻抗)。
33886制定的参数范围是-40°C≤TA≤125 °C、5.0V≤V+≤28V。 集成电路也可以工作在40V通过降低规定的定额值。集成电路能够在表面安装带散热装置的电源组件。特点：
• 与MC33186DH1类似的增强特性
• 5.0 v至40 v连续运转
• 120 mΩ RDS(ON) H桥 MOSFETs
• TTL/CMOS兼容输入
• PWM的频率可达10千赫
• 通过内部常定时关闭对PWM有源电流限制(依靠降低温度的阈值)
• 输出短路保护
• 欠压关闭
• 故障状况报告
芯片的封装：

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这里由于分开了，，，接上面的内容

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这个是我后来总结的智能车驱动电路相关内容。
直流电机驱动电路直接左右小车的极限速度。其驱动控制效果影响直线路段速度及入弯速度。根据赛道的不同路段，可采用不同的速度控制策略，主要包括：直线段加速行驶、高速稳定行驶，入弯制动减速行驶、弯道低速行驶，S弯间断制动行驶。直流驱动电机的控制由单片机的PWM信号完成。小车的速度控制算法可采用PID或模糊控制算法，均能满足小车系统的控制要求。

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通过电机驱动模块，控制驱动电机两端电压可以使小车加速或制动。常用电机驱动有以下三种方案：
1.集成方案：33886驱动
采用飞思卡尔公司的直流电机驱动芯片MC33886。其驱动能力强，有过流保护功能，状态监测功能，通过PWM调节可实现正反转。
1)单独使用一片33886
优点：应用电路简单，实现方便。缺点：芯片驱动电流小，内阻大，可能存在发热严重的问题，不好加散热片。
2)采用两片或者四片MC33886并联
优点：可以增大驱动能力，减少单片机发热量。缺点：存在均流不佳的问题，有碍提高整个装置的输出，甚至造成器件和装置的损害。
2.组合方案：33886 + 场效应管驱动
采用MC33886或其他驱动芯片与场效应管设计驱动。优点：驱动电流理论上能达到74A，解决了33886的散热问题，
充分发挥33886的性能，场效应管也不用加散热片，使小车发挥更好的加速性能。缺点：电路复杂。
3.分立元件方案：H桥驱动
采用大功率场效应MOS管自行搭建H桥电路对电机进行驱动。
优点：内阻极小、开关速度快、加散热片很方便，可发挥电机极限速度。缺点：电路连接和逻辑控制较为复杂，设计难度大。

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之前说过红外传感器我们是拿万用表测的，而且33886控制直流电机和舵机控制也没有进行实际的测试。
那时候，我们还是程序傻瓜。而且当时做车模的只有我和另一个班的那个人，我班的那个嘴子在接受我教训之后，还是当做耳旁风。接着上网到半夜，下午才起来。
另一个班的那人，他主要负责程序部分，我问他看得怎么样了，他说懂一点（确实，什么都懂一点，但什么都不是全懂。。。）
当时我们下了很多 各届比赛的技术报告，还有论坛里面的一些 程序设计资料。但还是一头雾水，需要拿个好一点的模板，来自己调试下，可惜当时没有，我们几次跑去 本部那里，找老师什么的，老师表示也无能为力，让我们联系本部做车模的，看他们的程序如何。我和本部他们车模的见面很少，也几乎不认识。我们做车模的地点是在自己的宿舍，什么  烙铁，工具箱，车模材料什么的都在宿舍放着。（乱的很，环境很差！），在一般的三本的宿舍里，大家有所不知，学习风气不是很好的，学生有不少是来混文凭的（有些不是，也有努力奋斗的人）。他们在学校主要就是玩游戏，上网（有些一天玩15个小时，吃饭都是打电话叫外卖的。）我的宿舍里十分乱，老是有人过来逛(他们没有什么事，就是闲的无聊，蛋疼这个词就是形容他们的！)。他们过来逛，你知道他们做什么吗？ 只是来看看宿舍又没人，瞎聊一阵子。如何你忙的话，他们有些就会 问些傻B的问题， 我明明在宿舍做车模，在忙着。他们来了问一句，你在做车啊，我说恩，他们又乱七八糟问一堆，还问我原理，我真是操蛋了，想当初老师让参加比赛没有一个人来，看到我在做了好奇心来了。 那段时间一直有人过来。我在电脑上调试程序，有人来了我没理。那人突然直接就拍我一下，我一转头，人就走了，我只能说这些人真的蛋疼了。 无聊到那种地步了。。。有时候他们还在宿舍打牌，一直玩到很晚，和我在电脑前看车模资料形成鲜明的对比。。。 我的感觉是：仿佛我是一个另类，他们是正常的。。。真的是这样的。

在本部的话，那里学生做车模有专门固定的实验室，还有实验仪器设备，我们的仪器只有一个数字万用表，还是和本部实验室借的。（我们这边没有实验室。）本部的学生下课了直接可以去实验室去做。我们如果需要用到仪器的话，每次先做30-40分的车到了本部，然后在和本部的公用仪器，有时得排队等。 后来我们去的次数多了，以至于一个星期去四次。那实验里面做车模的和我们也比较熟了。他们开始进度也是很慢的，连我们快都没有（主要原因是只有一个学生在认真做，其他两个也是心不在焉的，）我们硬件已经完了，他们硬件才刚做到传感器。
我问他们程序的事情，他们说还没做到那里。我们后来又去了好几次，他们程序还是没有。
后来事情发生了变化。。。突然有一天本部实验室里的那组，开始调试程序了，并且已经到了后期。。

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之前说到本部实验室里的那组程序突然到了后期。。。这根本不是我们所能理解的。他们的车马上就可以试跑了，我们车的还没“灵魂”。我在想难道那个组的主抗是无敌的存在？硬件和软件一人搞定？那个组的主抗是个看起来很文弱的样子，戴个眼镜。其貌不扬，但很有内涵。还是人外有人，山外有山。这个实力差距太大，刚开始是我大意了吗？那我眼力也太差了吧。。。  我这种想法没有持续多久，实验室来了一个戴眼镜的帅哥，个子一米七左右。他进了实验室直接坐在了那组主抗的旁边，问那个主抗程序怎么样？他要再看看程序什么的。我顿时明白了，原来有外援。后来我才了解到那个帅哥是本部大四的，有过车模制作的经验，专门做程序的。我们当时没好意思直接去问要程序，就去找了老师，通过老师，我们终于得到了两部分程序：一是：PWM调试程序；二是AD转换的部分程序。当时感觉天上掉馅饼了，我们当时在想，不出假以时日，也可以跑了。可是这远远没有我们想的那样，我们拿到程序之后先弄的PWM程序进行调试，这个时候迎来了我们一个大的失败。在我们连接好线后，运行程序，发现电机并没有转，舵机倒是可以转。这说明PWM没有问题，问题出在了33886上，我们仔细检查，电路完全正确，我们为此还检查了N遍，真的是N遍！当时让别人来看，也没发现什么问题。我们就回去了，仔细想，乃至于晚上还在想，还是不明白。我们于是又做了一个33886，去试验，结果还是不行。我们实在无能无力了，就找到了我们的学长，目前已经在读研究生了，他也是我们三本这边的，他是摄像头组（和我们同时参加比赛）的，车也已经可以跑了。我们就去仔细观摩了一番。真是大开眼界啊！第一次见到赛道，第一次看到有车模可以在跑道上跑，我们就这样看了不知多长时间才想起去问33886的事情。我们叙述了情况之后，就问我们学长用的什么电路，他说用的就是典型电路，就是芯片的典型电路。我恍然大悟，以前一直以 学做智能车 那本书为模板参考，这次得自己去好好琢磨了。我们随后又查看了他们的车，再对比典型电路。。。我真恨不得骂自己傻B。。。  FS那个引脚要接一个电阻（一般都是1.3K）再接到5V电源上！还有D1和D2，我后来才知道这几个是控制输出状态的！！！33886后面的那个真值表，大家都知道吗？

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D1和D2一个置高电平，一个得接低电平。我们当时就是这三个引脚都没接！！！就这样，前前后后浪费了2个星期！！当时是最无奈的日子，像个猴子一样被困于笼子里面，几乎问遍了所有人。我们那会着急的很，因为四月多就是学校的比赛，如果跑不起来就彻底没资格了。33886的问题解决之后，我们之后开始测试AD转换，当时我真不知道怎么想的，为什么33886测试失败后不直接弄AD转换呢？非得卡在一个问题上！我现在也得不出答案。 测AD转换的时候我们非常快，想节约时间。AD转换调试后发现，传感器工作良好！这也许是对我们的一个安慰吧，我们接上8个AD转换后，发现工作的只有四个，原来他们给我们的调试程序只有四个AD转换，这还不简单，加呗！结果加上去出错了，我们急了。看书查资料，发现好像少了两个相关的定义。。。就因为这个我们两个去查书，看程序。。。我到这个时候才知道，我们组那个另一个班的，之前说搞程序的。他竟然也是什么都不会，和我一起在学习。。。。。。大家知道这个时候我的心情能用什么来形容吗？？？我们组三个人啊，大哥！！！一个是说要好好做，但什么都不做（嘴子），另一个是说了做，实际上也在做，但做了好像什么都没做！ 就剩下我一个人了啊！！！ 当时真的是什么话都说不出来了！ 那种好像一开始就设计好了的，不知道谁把我给玩了。玩得那么顺其自然。我后来有种感叹造物主的伟大命运安排的神力。。。