激光自动跟踪课设报告

频率/HZ505560657075808590幅值/V10.510.29.99.79.59.39.08.78.5频率/HZ95100105110115120125130幅值/V7.87.36.36.45.54.44.34.2LINKExcel.Sheet.12C:\\Users\\HP\\Desktop\\100hZ滤波器.xlsx滤波器D!R9C6:R12C15\a\f4\h表5滤波器的截止频率ABCD截止频率9810095103截止电压7.27.57.07.8图19滤波器A的幅频特性曲线图20滤波器B的幅频特性曲线图21滤波器C的幅频特性曲线图22滤波器D的幅频特性曲线图23四路滤波器电路连接图减法电路图24减法电路电路图因为要得到四象限探测器的具体位置，所以要求左右象限感受的光强的差值，通过减法器可以有效的得到。在搭建减法电路是要注意，输入阻抗应该相同，输入的电压值会由于输入阻抗的比值而产生正比关系，而且电压值是由光强影响的，所以即使光照在同样的坐标，四象限做的差值也会发生变化，和光强成正比，而为了避免光强对确定点的坐标发生影响，从而引入加法器和除法器。表6减法器输出峰峰值（A+D）-（B+C）（A+B）-（C+D）最低-514mV-603mV最高736mV693mVA+B-C-DA+D-B-CA+B-C-DA+D-B-C图25减法电路连接图加法电路图26加法电路电路图加法电路要注意，两路输入信号的输入阻抗要相等，因为输入电压会受输入阻抗的影响而导致输入电压值改变。表7加法器输出最值A+BC+DA+DB+CA+B+C+DVmin230mV130mV201mV121mV364mVVmax892mV727mV886mV745mV1140mVB+CA+DC+DA+BB+CA+DC+DA+B图27加法电路连接图除法电路图28AD633组成的除法电路图29除法电路仿真图30除法电路输出最小值图31除法电路输出最大值实验现象：得到电压最大值6.23V，电压最小值-7.97V。OP07AD633OP07AD633图32两路除法电路连接图绝对值电路由于除法电路输出值为正负值，不能直接控制电机正反转，且在PWM中需要与三角波进行比较，故增加绝对值电路。图33绝对值仿真电路图34三路绝对值连接电路非门电路图35非门电路采用74LS14非门芯片发现当输入的负电压小于-3V后，经过非门不能输出高电平，通过查找资料发现采用传统的三极管搭建的非门电路效果比74LS14的效果好。图36三极管搭建的两非门电路三角波电路利用三角波进行PWM调制，直接用ICL8038产生三角波，再接入绝对值电路将其横轴下半部分翻转到上边。图37ICL8038产生三角波电路原理图38ICL8038产生三角波波形图图39三角波经绝对值电路产生波形图40ICL8038产生三角波连接电路比较电路将产生的三角波与除法电路后的绝对值电路进行比较产生PWM，比较电路如下图所示图41比较电路仿真图42PWM波形（窄）图43PWM波形（宽）图44PWM产生电路连接L298N电路图45L298N电机驱动电路整体电路搭建图图46整体电路连接图整体电路功能本次课程发光物自动跟踪整体电路设计和搭建均已完成，整体电路可以做到如下功能：1．通过探测视场内发光物体的位置，驱动电机跟踪发光物体；2．系统具有一定的抗环境光干扰能力；3．通过改进最终跟踪目标距离在105cm左右；存在的缺陷与不足：开始设计的是四路跟踪探测，但最终只有一维达到了课程设计目标，另外一维主要问题表现在探测距离在50cm左右，且在无光环境时能自行转动，当调节其分压大小使其能在无光环境下静止时，发现其探测距离也减小。小组课程设计总结本次课设，我主要在其中负责小组成员的任务分配，统筹协调，调试小组成员所搭建的电路，遇到问题时召集小组成员进行讨论，找到解决方法，例如在非门电路中，想到了在电工电子课程中学到的三极管搭建非门的方法，取代了原来借的芯片，并实际调试出较好的性能。在解决探测距离不足时，想到了提高二级的放大倍数，并通过改变绝对值电路后的分压值，使电机的转速合适。我在本次课程设计中负责搭建了方波调制电路、I/V转换电路、解调电路、减法电路、绝对值电路。本次课设我受益匪浅，从同学那里学到了很多只有通过动手实践才能学到的东西。跟之前的自己比，在连线上比以前熟练了许多，领悟到了布局合理的重要性，知道了自学的重要性，学会了看芯片的datasheet。几位同学都比我会的多、懂得多，我非常愧疚自己没能帮上大忙，只能做一些简单的事。我明白了自己想要的是什么，也明白了自己该做什么。我在本次课设中，主要进行数据记录并填写学习进度计划表，并对一部分电路进行了调试，整体电路出现问题，进行逐步排查解决问题。遇到了一些问题，首先是电路连线出错，这就需要耐心和认真的态度去做好课设，还要就是整体电路不能正常工作时，要进行分步电路检查，通过示波器对应的波形来判断部分电路是否正常。这次课设带给我的感受，知道了一些基本电路的原理知识，明白了激光自动跟踪系统的流程，一个复杂的系统是由一个一个的单元部分构成的，部分电路的功能实现和效能，决定了总体电路成功与否和其能到达的性能高低，而且要敢于尝试不同的方法去实现同一个目标，并进行比较选择最适的方法解决问题。本人在此次课设中主要负责滤波电路，放大电路和三角波电路的搭建，结题报告的编写。本次课设，收获颇深，感触良多，从方波产生到PWM功率调制，学会设计许多电路。在搭建放大电路时我曾遇到直流分量无法消去的问题，于是我把原本的放大电路改进为交流放大电路，解决了这个问题。虽然后续又因为产生了波形相位移动的问题无法解决又改回了原方案，但发现问题解决问题分析问题的过程的经验是宝贵的。我在此次课设中主要负责答辩及ppt的制作、加减法和除法电路及固定配件的搭建和所有焊接部分。在此次课设中相比于之前现代电子课程中学到的，此次课设中我则是更加针对于PWM的使用有更大的进步。并且学到用三角波比较来控制电机速度等等。并且在电路调试的过程中更加理解了整个电路搭建的原理，因为每次出错误必定是局部出现问题，导致整体出错，所以要依次排错。从而使得电路原理更加熟记于心。并且通过各种方法排除错误，拓宽了思维，使其不局限于书本。并且学到了很多宝贵的电路搭建和电路设计经验。实际用到器件表8实际用到器件序号电路名称名称数量名称数量1方波调制电路I