无线供电技能跟着气候改变、动力干涸和环境维护的日趋严峻而不断发展，而电磁所具有的功率大、输电功率高的特色，各高校和研讨机构先后投入该范畴的研讨和使用。但现在首要研讨效果依然会集在美国、日本、韩国等国家。我国的研讨首要会集在试验和验证、使用推行范畴。各高校也将无线供电作为课程规划和毕业规划引进到教育傍边，并组件相关的兴趣小组。而循迹小车作为典型的机器人技能，使用范畴越来越广泛，将无线输电技能和循迹结合起来，是完结扩展循迹小车使用功用的一个思路。
1规划概要
小车的规划与制造共分为四个部分，首要制造试验模型的结构，尺度为50CM*50CM，资料为木制结构及PT板台面，一起进行技能析，包含线圈排布，变压器方位等进行开始规划。其次选定循迹办法，在规划过程中初度计划为依据C51单片机渠道的循迹，为下降负载功率，选用依据ATS51渠道的红外勘探比较循迹办法。选定计划后，进行小车的焊接与制造。再次是选定充放电电路，进行比较后制造供电体系模块。最终对供电体系与循迹小车的合作进行仿真，进行参数批改，并构成制品。
2循迹模块规划
2.1小车循迹原理
循迹小车的循迹原理是在制造好的模型结构上，能够用记号笔等进行自在的轨迹制造，因为黑线与白底对光的反射体系不同，传感器可依据接纳到的反射光来进行判别，并将判别效果输送给电机。
2.2检测电路
在循迹的办法中，使用红外勘探是一种经济有用的办法，因为规划对精度的要求不高，因而选用红外勘探的办法。即红外线对不同色彩物体的外表有着不同的反射性质，当遇到白色底板时分，发生漫反射现象，反射光被接纳管接纳，若为黑线，则接纳管无信号。为进步牢靠性，选用集成式的ST系列探头，该系列探头具有价廉、便利、牢靠等长处，其内部结构和外接电路。（见图1）
图2中R1约束发射二极管的电流，发射管的电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流影响，用R1=150的电阻作为限流电阻，Vcc=5V作为电源电压，测验发现发射功率满意检测需求；R2约束接纳电路电流，维护接纳红外管和检测电路的活络度的调理。在输出端增加了比较器，先将ST168输出电压与2。5V进行比较，再送给单片机处理和操控。
高发射功率红外光电二极管和高活络光电晶体管是ST168的首要组成部分，检测办法为非触摸式。当然也存在检测间隔小（8～15mm），8mm以下为检测盲区，大于15mm搅扰过大。经过重复比较和测验，间隔检测外表为11mm为最佳检测间隔。设备的摆放办法如图2所示。在底盘装设4个红外勘探头，进行两级方向纠正操控，进步其循迹的牢靠性。
2.3软件操控单元
软件操控是循迹小车制造的中心部分，起着操控小车一切运转状况的效果，首要表现为循迹程序的规划与编写。当小车进入循迹方式，程序不间断读取与传感器衔接的I/O接口，若检测到接口有信号改变，则发动判别程序，同将输出的效果输送给电机，经过电机的动作纠正小车的状况。其程序操控方框图。（见图3）
2.4车速的操控
车速操控是规划中比较重要的部分，一般能够经过步进电机替代直流电机，完结车速调理。别的一种做法是在原有直流电机的基础上，选用PWM调速法进行调速。若选用前一种，则在机械设备的设计时需求进行预先规划与制造，因而选用后一种办法，使用输出端高电平的脉宽及占空比的巨细来操控电机的转速度。经过试验不断调整相应的参数，使小车能够较为平稳地进行动作，战胜在寻循迹时摇晃的问题。
2.5电机驱动单元
因为单片机接口输出的信号功率很低，在无剩余负载时也无法驱动电机，在实践使用往往参加驱动芯片，用来进步驱动功率，使能够依据实践需求来操控电机滚动，在规划中依据驱动功率巨细的需求挑选L298N驱动芯片。
3无线供电模块规划
3.1无线供电概述
无线电能传输（WirelessPowerTransmission，WPT），就是在无任何物理上的衔接或触摸（不必导线）的状况下，经过电磁场、电磁波进行电能传输的一种技能。美国麻省理工学院于2007年宣布其研讨效果后，无线电能传输技能作为一种中等间隔无线电能传输技能，受到了越来越广泛的重视。该效果中所叙说的磁耦合谐振式无线电能传输技能也就成为了研讨热点问题。
3.2无线供电模块规划
3.2.1电磁感应充电原理
其作业原理与变压器类似，但原边和副边是别离的，没有任何物理上的衔触摸摸，当发送线圈中通以交变电流，该电流在将在周围介质中构成一个交变磁场，电能、磁能跟着电场与磁场的周期改变以电磁波的方式向空间传达，要发生电磁波首要要有电磁振动，电磁波的频率越高其向空间辐射才能的强度就越大，电磁振动的频率至少要高于100KHZ，才有满足的电磁辐射。接纳线圈中发生的感应电动势可驱动小车型。
体系经过逆变电路将直流电转换为高频等幅沟通信号驱动原边绕组，副边绕组磁通量的高频改变使得副边绕组中发生必定幅值的高频感应电动势，经过整流、滤波、稳压可得到具有必定驱动才能的直流电。
3.2.2电路规划
规划中因为原、副边线圈存在很大的漏感，所以要进步体系的功率，需求参加恰当的补偿，减小漏感的能量消耗，使电路作业在谐振的状况，能够有用下降电源的电压电流定额，使得原边电压电流同相位，输入具有高功率因数。选用XKT-408A集成PWM方波调制发生器芯片完结高频振动，用T5336集成晶闸管芯片做功率放大电路，归纳考虑电能发射模块的杂乱程度、体积、本钱以及小车模型的作业电压和作业电流需求，规划电能发射的原边电路如图4所示。
副边电路用肖特基二极管进行整流后经T3168开关型集成稳压芯片变压后输出5V给小车供电，电路。（见图5）
3.2.3电路的仿真与试验
（1）仿真
使用MULTISIM制造出仿真试验电路：按图设置各元件的参数，翻开仿真开关，从示波器上两个通道调查输出波形及其与输入信号的联系。
（2）实践电路的测验。
为剖析各个要素对传输功率的影响，参数挑选时，依据实践使用状况，首要确认发射线圈用线径Φ0.7mm，外径50mm，电感量30uH，接纳线圈线径Φ0.7mm，直径为50mm。
4结语
为可行性探究试验的样机，方针功用为驱动小功率汽车模型，假如将该规划推行到电动汽车上为大容量电池充电，从理论上还需求有适当长的时刻，一起存在功率安稳和电磁辐射的问题。经过试验模型验证，开始概想作为新式玩具，或许使用到现代工厂中的智能循迹小车，具有必定的使用价值，当然还有如供电功率、线径、传输功率等许多要素要考虑，在后续的研讨中加以深入探讨。
