2019電賽 A題無線充電循跡小車可參考方案 (思路篇）

ID:291692 · 發表于 2019-8-14 22:09

時隔四天左右的電賽結束了，測試那天不知不覺的就被告知違規（相信會有和我一樣遭遇的小伙伴），以零分告終，雖然規則確實是規則，但是連一個測試的機會都不給，也確實是挺殘酷的，在這里想記錄一下我四天的小小成果，也可供大家參考（能力有限，大佬勿噴）

基本要求
（1）小車能通過聲或光顯示是否處在充電狀態。（接收端線圈電路）
（2）小車放置在 A 點，接通電源充電，60 秒時斷開電源，小車檢測到發射線圈停止工作自行起動，沿引導線行駛至 B 點并自動停車。（斷電自啟，循跡，自主停車）
（3）小車放置在 A 點，接通電源充電，60 秒時斷開電源，小車檢測到發射線圈停止工作自行起動，沿引導線行駛直至停車（行駛期間，4 個發射線圈均不工作），測量小車行駛距離 L1，L1 越大越好。（斷電自啟，循跡）

發揮部分
（1）小車放置在 A 點，接通電源充電并開始計時；60 秒時，小車自行起動（小車超過 60 秒起動按超時時間扣分），沿引導線單向不停頓行駛直至停車（沿途由 4 個發射線圈輪流動態充電）；180 秒時，如小車仍在行駛，則斷開電源，直至停車。測量小車行駛距離 L2，計算 L=L2-L1，L 越大越好。（斷電自啟，循跡，芯片控制依次充電）
（2）在發揮部分（1）測試中，測量直流穩壓電源在小車開始充電到停駛時間段內輸出的電能 W，計算 K= L2/W，K 越大越好。

根據題目要求，想到了一套相對功耗較低，且容易實現的方案

大概構思：
小車的循跡與自啟動（本車自啟動電路為，接收線圈有電就給電容充電，沒電就給電機供電）的實現均以電路形式實現，無控制芯片，降低小車的功耗，在跑道上面，在a b c d e五個點均在下面放入霍爾傳感器模塊，作用為監測小車的行駛狀態和位置，嵌入板子底下，不會露在表面，不影響小車的行進，在小車上面裝有磁鐵，用來觸發霍爾傳感器模塊，霍爾傳感器輸入信號，使得控制板得知小車的實時位置，來實現A-B停車，以及動態充電，并且永遠保證四個線圈中，5V1A的電源只給一個線圈供電。

具體實現：
1：小車除循跡與自啟部分，其他構造如圖，車最前端為動態充電線圈，中間為一塊磁鐵，車后端為60s充電線圈，為保證與底板控制思路吻合，小車線圈與磁鐵的距離必須大于4cm，才能達到預期效果
2：跑道底盤有五個霍爾傳感器，作為單片機的輸入部分，四路繼電器模塊作為輸出部分，當a e掃過磁鐵時，繼電器將電供給B端發射線圈，當b掃過磁鐵時，供給C端，依次類推。
3：整體流程為;
（A啟動-B停車）控制板先打開A端繼電器，60s計時，關閉A端繼電器，關閉abcd點霍爾傳感器，小車接收端沒電自行啟動，小車開始行駛，到e點掃過磁鐵，主控板監測到e點高電平，則通過繼電器把電供給B點，小車行駛到B點檢測到線圈有電，則自行停車。
（動態充電）控制板先打開A端繼電器，60s計時，關閉A端繼電器，打開所有點霍爾傳感器，小車接收端沒電自行啟動，小車開始行駛，到e點掃過磁鐵，主控板監測到e點高電平，則通過繼電器把電供給B點，動態充電線圈先進入B點，給電容充電，然后磁鐵在60s充電線圈還未到達B點時，掃過b點，主控板監測到b點高電平，則通過繼電器把電供給c點，依次類推，小車將進行動態充電。

總結：
1、本方案局限性不高，可以類比為其他傳感器（光電開關，循跡模塊，干簧管模塊）作為檢測
2、本方案難度不高，可快速實現，基本符合題意要求
3、本方案整體功耗不高（小車為電路循跡，電源永遠只給一個發射線圈供電）在無線充電電路相對完善時嗎，可保證很高效的供電和用電

下一篇會詳細描述方案的硬件與軟件設計，有興趣的小伙伴可以繼續看一看

ID:282095 · 發表于 2019-8-15 16:23

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2019電賽 A題 無線充電循跡小車 可參考方案 (思路篇）

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