关于瑞萨智能车比赛的电路

        前面已经介绍了电机、赛道等等，这次说一说电路部分。

        首先声明，关于电路的细节和一些具体指标、术语等等，不是特别了解，论述可能存在错误。

1.MCU

        比赛中指定用的控制器是瑞萨H8/3048F-ONE, 具体参数可以上瑞萨的网站查。 而组委会配发的CPU板其实不是瑞萨的产品，而是日本一家叫北斗电子的公司生产的，具体可以参考此链接(http://www.hokutodenshi.co.jp/7789/RY3048F-ONE.htm), 其中提供了关于CPU板的电路图。

        H8是类似M16C， 飞思卡尔的S12系列的一款MCU，具体有什么显著的特点，相对于M16C或S12， 我也没太深的体会。H8的开发环境常用的自然是瑞萨的HEW，组委会提供了评估板的HEW，对于比赛而言基本上是足够的了。当热，也可以选择GNU tools, 具体的tool chain, 可以在http://www.kpitgnutools.com上下载。

        使用H8的最大的问题在于没有调试器，无法进行片上调试，只有编译通过后，不断地通过串口下载到MCU中，直接看效果， 如果有瑞萨的E10的话，自然不是问题。

        由于瑞萨的渠道问题，个人或小批量的购买H8是一件比较麻烦的事，一旦MCU板坏了（不能烧程序，PWM口出了问题等等），就只能再向组委会购买，这样一来量少，二来贵，三来一去一回耗时间。 一个比较推荐的方法就是， 在设计调试过程中，用其他MCU（ARM7， M16c，S12等等）制成接口上，大小上与H8 MCU板相兼容的调试板，待设计成熟后最后把相关代码移植到H8上去。 这要可以节省不少时间，并提高效率。当然，这样做的一个前提就是要掌握基本的电子制作能力。

        在使用H8作为主控制器的前提下，使用一下辅助器件如FPGA，CPLD，乃至一些8位控制器是可以的，至少在日本的比赛中是允许的。这些辅助IC，主要用来实现速度控制，传感器器信号滤波等等。

2.驱动板

        驱动板为MCU提供电源，扩展部分功能，同时提供H桥电路控制电机。组委会提供的驱动板最大的缺点，就是体积有大，一块驱动板只能控制两路电机，性能上也不是非常好（主要和场效应管的性能有关）。 有能力话，最好自己重新设计制作驱动板。华科大的参赛队，除第一届使用组委会提供的驱动板外，往后都是自己设计制作的，采用贴片器件大大减少了驱动板的体积；选用更好的场效应管，提高了H桥电路的性能；增加了电池监控电路，保护电路，增加了 EEPROM, LED，按键，红外接收等等功能电路以方便调试。

3. 传感器

        组委会提供了一组由8颗S7136组成的数字式传感器。S7136是由日本著名光电子公司滨松(Hanematsu)生产的带调制功能的红外传感器，特点是；贴片封装体积小，集成度高，不易损坏，抗干扰性强（太阳，白炽灯的干扰基本对其无影响）。 缺点是： 作用距离小，只能贴地使用，购买困难，价格较贵（平均28-30，1个）。鉴于S7136的优异性能，推荐就使用组委会提供的传感器。

        除数字式传感器外，还可以使用模拟传感器来实现巡线的功能。如果设计得当的话，将取得比数字传感器更好的性能。模拟传感器一般采用红外对管制成。红外对管在电子市场上比较常见，这里推荐的是Sharp的GPS2S40, 体积小，集成转换电路， 输出0-5V 电压可以直接ADC。