下面来聊一下本次第十六届全国大学智能汽车竞赛全向行进组的硬件设计部分的一些小计。
控制器
车模微控制器使用WCH系列单片机。而本届比赛WCH限定使用RISC-V架构的芯片:CH32V103,其芯片性能堪忧,索性价低且不限制数量。
CH32V103的资源紧缺,这在我所知的智能车竞赛中纯属第一次,以往的比赛中芯片的资源都是溢出的,更别说紧缺了。
下面我说两种个人比较认可的方案:
首先是我们组在用的,较为常规的一种纯电磁方法:采用单核控制,四个编码器分时复用,四个电机采用单PWM控制方案,这样可以为我省出12个ADC通道,也就是采用7前5测的电磁布局,认为可以算亮眼的就是使用了74HC153来做编码器的分时复用。
另一组是我们去交流的组选用的方案,三核控制,一个单核作为主控制,剩下两个核心用于分别控制两个电机,一核双电机双编码器,主控供给驱动速度要求,或者仅仅是方向的要求,PID等的速度闭环就交给位于驱动板上的核心。主控只要专心于摄像头等传感元件,是个令人眼前一亮的设计。
电机驱动
本次比赛中逐飞推出了TI的DRV8701E控制方案,我试了试,芯片的焊接反而难住了我,两片都未成功,后再老师的要求下使用成熟方案HIP4082。。。。。。
但是HIP4082会遇到芯片资源不足的问题,CH32V103一个定时器四个通道,四个电机标准要求是八个通道需求,加上麦克姆轮正反转的需求所以不能使用一边置地的取巧方法。后来采用的74HC153作为取巧方法,将PWM通于I0,I1的不同位置,从而用普通IO进行通道的选择,进行正反转的控制。
下面说两个过程中的错误,首先是我换了AD的封装而原理图没变,导致MOS的D与S互换。。。。。另一个是位于HIP4082DIS脚的下拉电阻失效。。。。。
两个没意义的失误,警醒自己。