无线充电小车设计：自动开关与电机驱动方案选择

"这篇文档是关于一次电子设计竞赛的作品总结报告，主要涉及无线充电小车的设计与实现。报告详述了各个关键模块的选择与论证，包括主控板、无线充电模块、电机驱动以及自动开关等，并对不同方案进行了比较和选择。" 在自动开关的选择上，设计团队考虑了两种方案。第一种方案是使用PMOS管IRF9540，其优点在于低损耗，但实际应用中，IRF9540N的栅极电压不足，导致MOS管始终导通，而小车的充电电压无法达到启动要求。因此，这个方案被排除。第二种方案是采用继电器作为控制开关。当线圈通电时，继电器的动铁芯会因电磁力吸合，改变触点状态，从而实现超级电容的充电。当线圈断电，继电器会在弹簧作用下复位，超级电容开始为电机供电，确保小车在断电后能自动前进。考虑到实际操作的可行性，团队最终选择了继电器方案。 在电机驱动模块的讨论中，团队最初考虑使用集成电机驱动芯片L298N，因其结构紧凑，便于驱动两个直流电机。然而，由于项目只需要小车直线前进，不需复杂控制，所以团队决定简化设计，直接将输出连接到电机，减少损耗并减轻小车重量。在此基础上，团队对比了四轮和三轮小车的设计，最终选定三轮小车，采用两轮驱动，以实现更好的方向控制，并节省能源。 在无线充电接收端，团队选择了超级电容作为储能元件，通过DC-DC变换器为小车供电。这种方式避免了传统电池的使用，满足了竞赛要求。同时，他们设计了一套包括无线发送端和接收端的充电系统，确保小车能在短时间内完成充电，并在断电后利用储存的能量继续前进。 整个设计过程中，团队不仅考虑了功能实现，还注重了效率和实用性，通过反复论证和测试，优化了各个组件，以达到最佳的系统性能。在后续的电路设计、程序编写、硬件和软件测试，以及系统调试阶段，他们都进行了详尽的工作，确保了无线充电小车的稳定运行。通过一系列的数据测试与处理，团队对电容数量、发射端与接收端的距离以及小车爬坡能力等方面进行了验证和分析，以确保小车在不同条件下的有效工作。