[实用新型]一种基于光电寻迹的模型车舵机的控制装置

说明书

本实用新型属于模型车控制领域，具体涉及一种模型车舵机的控制装置。 

光电传感器是目前应用最广泛的传感器之一，它在自动控制和其他非电量电测技术中占有非常重要的地位，利用光电管对颜色变化的敏感性,可以将其应用在模型车的路径检测中。已有的模型车在识别连续S型缓弯时,舵机转向严重滞后，造成智能车冲出跑道。而基于光电管寻迹的模型车舵机的控制装置实现了舵机角度控制，使舵机的角度控制更加精确，解决了舵机转臂加长后左右力臂不一致的问题。使得模型车在直道上行驶比较平稳，进弯道时，舵机能及时地转向，平滑地过弯，过弯后又能对轨迹的变化作出迅速的响应，将速度提升，保证直道高速行驶。因此，开发一种基于光电管寻迹的模型车舵机的控制装置具有很大的实用性。 

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于光电管寻迹的模型车舵机的控制装置，该装置通过闭环控制措施，使得舵机角度的控制更加精确。 

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现： 

一种基于光电寻迹的模型车舵机的控制装置，包括单片机和舵机，单片机的输入端连接有红外光电传感器，单片机的输出端与D/A转换器和运算放 大器顺次相连，运算放大器与PI控制模块相连，PI控制模块与V/F变换模块、舵机和电位器依次相连，电位器与PI控制模块相连形成一个闭环。 

本实用新型还具有如下技术特点： 

所述的红外光电传感器采用JY043红外光电传感器。 

所述的单片机采用MC9S12DG128单片机。 

所述的D/A转换模块采用DAC0832芯片。 

所述的运算放大器采用LM358运算放大器。 

所述的PI控制模块为包含LM324集成电路的比例积分电路。 

所述的PI控制模块为包含LM324集成电路的比例积分电路。 

所述的V/F变换模块采用TL494调制电路。 

本实用新型采用了闭环控制措施，通过D/A转换模块，PI控制模块、V/F变换模块以及位置传感模块，使舵机的角度控制更加精确，解决了舵机转臂加长后左右力臂不一致的问题。使得模型车在直道上行驶比较平稳，进弯道时，舵机能及时地转向，平滑地过弯，过弯后又能对轨迹的变化作出迅速的响应，将速度提升，保证直道高速行驶。 

图1是本实用新型的连接关系示意图。 

以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。 

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。 

遵从上述技术方案，如图1所示，一种基于光电寻迹的模型车舵机的控制装置，包括单片机和舵机，单片机的输入端连接有红外光电传感器，单片 机的输出端与D/A转换器和运算放大器顺次相连，运算放大器与PI控制模块相连，PI控制模块与V/F变换模块、舵机和电位器依次相连，电位器与PI控制模块相连形成一个闭环。 

红外光电传感器采用JY043红外光电传感器，该传感器为收发一体的红外反射式光电传感器，且具有聚光性，11个红外光电传感器安装在车头上呈“一”字形排列，检测轨迹黑线的当前位置，然后根据检测结果判断模型车与轨迹黑线偏离的信息。JY043对颜色的变化敏感，模型车跑道以白色为底色,跑道中间以黑色引导线作为模型车的行驶路线，当模型车行驶偏离黑色引导线时，JY043便探测到了颜色的变化，从而判断出模型车与轨迹黑线偏离的信息。 

单片机采用MC9S12DG128单片机，单片机通过对红外光电传感器传输的信息进行处理，并给出角度信号。 

D/A转换模块采用DAC0832芯片；所述的运算放大器采用LM358运算放大器。 

PI控制模块为包含LM324集成电路的比例积分电路，它将运算放大器的输出信息转变成V/F变换模块的输入信息；V/F变换模块将PI控制模块的输出信息转换成控制舵机的PWM信号。 

舵机的型号为SANWA SRM‑102；所述的电位器与舵机同轴，用来采集舵机的移动信息。 

首先，本实用新型通过11个收发一体的红外光电传感器检测轨迹黑线的当前位置，然后根据检测结果判断模型车与轨迹偏离的情况，并将此信息传输给单片机；单片机通过对红外光电传感器传输的信息进行处理，并给出角度信号，单片机输出的角度信号经过D/A转换器转换，经过运算放大器放 大，经过PI控制模块和V/F变换模块将角度信号转换成控制舵机的PWM信号；舵机根据PWM信号进行相应的工作。电位器采集舵机转臂移动时产生的相应电压,将舵机转臂位移信号反馈给PI控制模块，形成闭环控制。