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随着汽车工业的发展,汽车上的电子控制系统数量呈指数增长。以ECU为核心的车载电子控制系统逐步取代了被动器件和机械系统,同时也完成了大多数测量、驱动和控制的功能。由于新型车载电子控制系统在车辆应用中的增加,导致对电源负载以每年约100W的速度增加。当前所面临的最大挑战是在相同的电池电源条件下,找到新的方法来保证汽车电子设备的数量及功能的不断增加。故在实际应用中需要MCU的功耗持续降低。
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汽车电子电路设计图集锦汽车电子电路设计图集锦
随着汽车工业的发展,汽车上的电子控制系统数量呈指数增长。以ECU为核心的车载电子控制系统逐步取代了
被动器件和机械系统,同时也完成了大多数测量、驱动和控制的功能。由于新型车载电子控制系统在车辆应用
中的增加,导致对电源负载以每年约100W的速度增加。当前所面临的最大挑战是在相同的电池电源条件下,找
到新的方法来保证汽车电子设备的数量及功能的不断增加。故在实际应用中需要MCU的功耗持续降低。
汽车电源电子电路图
LM2940: 5V,压差0.5V 选择了2940这种串联型线性稳压电源芯片,它具有纹波小、电路结构简单的优点,用其为单片机、
激光传感器和编码器供电;LM1117-ADJ:舵机的6V电压;LM1117-3.3:无线模块的3.3V电压
LM2940:5V LM1117-ADJ:舵机的6V电压
使用智能车竞赛统一配发的标准车模用7.2V 2000mAh Ni-cd供电,而单片机、激光传感器、光电编码器等均需要5V电源,伺
服舵机(包括前轮转向舵机和后轮刹车舵机)的额定工作电压为6V,直流电机可直接 用7.2V电池直接供电。 5V稳压电源用
于单片机、激光传感器模块、光电编码器模块供电。
实验证明,用LM2940搭建成的5V稳压电路[给这些模块供 电,能稳定地实现功能,且各个模块不会互相干扰,整个电路简
单实用。 舵机稳压电源由LM2941组成的稳压电路提供,其输出电压可调(通过调节图中的10k电位器)
由于整个系统中+5V 电路功耗较小,为了降低电源纹波,考虑使用线性稳压电路。另外,后轮驱动电机工作时,电池电压压
降较大,为提高系统工作稳定性,必须使用低压降电源稳压芯片,常用的低压降串联稳压芯片主要有2940、1117等等。2940
虽然压降比1117 更低,但是纹波电压较大。相比之下,1117 的性能更好一些,具有输出电压恒定,压降较低的优点,但是其
线性调整工作方式在工作中会造成较大的热损失,导致电源利用率不高,工作效率低下。TPS7350是微功耗低压差线性电源
芯片,具有完善的保护电路,包括过流,过压, 电压反接保护。使用这个芯片只需要极少的外围元件就能构成高效稳压电
路。与前两种稳压器件相比,TPS7350 具有更低的工作压降和更小的静态工作电流,可以使电池获得相对更长的使用时间。
由于热损失小,因此无需专门考虑散热问题。
LM7806是6V稳压芯片,这个芯片的选定是专门为本次车模的舵机而设计的,之前A车模的舵机一般供电都是电源电压,但是
根据B车模舵机容易损毁的特点,必须将供电的电压值降低,因此选定了LM7806作为6V稳压芯片。
LM1117-3.3V是3.3V稳压芯片,LM1117有两个型号,分别是5V稳压和3.3V 稳压,3.3V稳压芯片主要是用于为加速度传感器
MMA7260供电。
电路系统是智能汽车硬件系统的核心,对于本硬件电路系统而言,稳定性是需要优先保证的性能指标,毕竟跑完全程才是取得
成绩的前提。在此基础上,还应当综合考虑智能汽车的动力性、重心及电路板的紧凑性等其他指标。
电机驱动模块
电机驱动模块为智能汽车的行驶提供动力,它的性能直接影响到后轮电机的控制性能,包括加速、减速与制动等性能。本文采
用MOSFET 驱动芯片加全桥驱动方案,只需合理的选择MOSFET驱动芯片和功率MOSFET 以保证性能即可。电路图如图6 所
示。
舵机驱动模块
舵机负责智能汽车的转向,舵机模块能否稳定工作直接影响到智能汽车在赛道上高速行驶时的稳定性以及转向时的灵敏度和精
确度。舵机工作原理为:舵盘角位由单片机发出的PWM 控制信号的脉宽决定,舵机内部电路通过反馈控制调节舵盘角位。由














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