信号干簧管 码编MCU 显器 舵机 示屏电机图3-1 电路整体框图
根据上图，控制电路划分为下面几个模块：
（1） 单片机最小系统：包括MK60DN512处理器及程序下载调试接口； （2） 电磁检测模块：包括6路相同的电磁感应信号放大、检波电路； （3） 速度检测模块：检测电机光电编码器脉冲频率，实际上就是检测脉冲数
量的多少；
（4） 电机驱动模块：驱动直流电机转动的电路； （5） 舵机驱动模块：驱动舵机转动的电路；
（6） 电源电压转换模块：电源电压转换、稳压、检波； （7） 设置与调试：系统运行状态的监控，调试； （8） 干簧管检测模块：检测终点。
3.2单片机最小系统
单片机选择飞思卡尔公司生产的ARM Cortex内核的MK60和S12，它具有丰富的外设模块，很适合控制车模运行。它的外设有：PWM模块、AD转换模块、定时器模块、串行接口、IO接口。同时，单片机最小系统还集成了晶振电路、复位电路、电源及滤波电路、JTAG下载调试电路。
3.3电磁检测模块
电磁检查模块对于智能车来说，其重要性相当于人的眼睛。稳定的电磁检测模块是小车稳定运行的前提。电磁组的引导线为通有频率为20kHz、大小为
90~100mA电流的漆包导线（直径0.1～0.3mm），因此漆包导线周围存在辐射电
磁波。如何将电磁波信号采样，成为小车制作中较为关键的部分。以下将详细描述智能车传感器方案的选择、传感器的设计、传感器硬件电路的制作、传感器的优化过程。 3.3.1传感器的选择
电磁检测的方法主要有下列三种：
（1）、电磁感应磁场测量方法：磁阻抗磁场传感器、电磁线磁场传感器； （2）、霍尔效应磁场测量方法：磁敏二极管或三极管、半导体霍尔传感器； （3）、各向异性电阻效应磁场测量方法。
我们需要选择适合车模竞赛的检测方法，除了要考虑检测磁场的精度之外，
还需要对于电磁检测传感器的频率响应速度、尺寸、价格、功耗以及实现电路设计制作的难易程度进行综合考虑。因为霍尔元件和各向异性电阻传感器的检测精度比较低且价格比较高，所以我们选取较为传统的电磁感应线圈，它具有原理简单、体积小、频率响应快、价格便宜、电路实现简单等特点。感应线圈既可以自行绕制，也可以采用市面上的工字型电感。为了方便起见，我们选择10mH的工字型电感作为检测传感器。10mH电感有很多种规格，常见的规格有6?8、
8?10、10?12，表示的意思为电感的直径和长度。直径越大、长度越长，在直
导线同一位置获得的电磁波能量就越大，传感器采集到的信号就越强，但是太大的电感会因质量过重而引起机械结构的问题。在经历众多选型之后，我们选择了6?8工字电感，导线通过100mA直电流时，它能检测到电压信号的峰峰值为 40mV左右，这已经能够满足我们设计的要求。
图3-6 10mH传感器
电磁线圈检测原理在前面的第2篇原理篇已经介绍过，这里将不再重复。 3.3.2选频、放大、整流
选频方式我们选择用10mH工字型电感和6.8nF电容组成LC并联谐振回路进行选频，原理不再详述。我们的重点在于放大部分，如何选择放大方案成为任务的关键。
采用三级管电磁放大、检波电路虽然简单实用，在各届比赛中也以得到了广泛的使用，但是使用三极管组成的分立元件的放大、检波电路存在着一些缺点：
（1）工作点电压调整较为复杂；
（2）电路的放大倍数主要依赖于三极管的电流放大倍数和基极导通阻抗等，比较分散；
（3）检波二极管存在正向导通电压，因此对于较弱的电磁信号无法进行检波。
采用集成放大可以简化电路的设计，提高电路可靠性、稳定性。设计开始时，我们在众多厂商运放中选择出了一批运算放大器。选型的标准为：单电源、低电压、低噪声、带宽>20KHZ。
我们传感器运放选型花了很多时间。从LM358到各大厂商的集成运放，从通用运放再到仪表放大，但是经过几个月的选型测试，我们还是找到了合适的运放。针对以上器件，我们选择了 TL082、LM358、LM386、LM324进行分别测试。通过实验比较，我们决定采用性价比比较好的运放LM386。
图3-7各种功放对比
LM386为一种常见的音频集成功放，其具有电压增益可调、宽电源电压范围、