0.说在前面
这个设计完成在电赛期间，一直拖更到现在。
这个设计的要求是2018年暑期的Ti杯大学生电子电路创新大赛的C题，题目要求是：
（1）制作一套无线充电装置，其发射器线圈放置在路面。发射器采用具有恒流恒压模式自动切换的直流稳压电源供电，供电电压为5V，供电电流不大于1A。无线充电接收器安装在小车底盘上。每次充电时间限定1分钟。
（2）制作一个无线充电电动车。电动车使用适当容量超级电容（法拉电容）储能，经DC-DC变换给电动车供电。车上不得采用电池等其他储能供电器件。
（3）充电1分钟后，当电动车检测到无线充电发射器停止充电时，立即自行启动，向前水平直线行驶，直至能量耗尽，行驶距离不小于1m。
（4）充电1分钟后，电动车沿倾斜木工板路面直线爬坡行驶，路面长度不大于1m，斜坡倾斜角度自定。综合多方因素设计，使电动车在每次充电1分钟后，电动车爬升高度最大。式中l为小车直线行驶的距离。
1.总体设计
总体分为两个部分，充电站部分和小车部分，下面将分别介绍。
2.充电站部分
这里没什么好说的，就是通过单片机计时60s，然后关机无线充电发射端的供电即可。
主要的设计难点在于整体功率的控制。
供电开关控制流程图
单片机代码：
#include <msp430f5529.h>
#define CPU_F ((double)25000000) //外部高频晶振25MHZ
//#define CPU_F ((double)32768) //外部低频晶振32.768KHZ
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/25000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/25000.0))
//1、共阳：
unsigned char const table_0[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
//2、共阴：
unsigned char const table_1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
int main(void)
{
unsigned char key_state=0,num=60,i;
unsigned char disp_bud[2];
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // stop watchdog timer
P1OUT = 0;
P1OUT = BIT1; // 初始化
P1OUT |= BIT2; // P1.2设置为高电平
P1DIR = BIT1 + BIT2; // 按键初始化
P6OUT = 0;
P6DIR = BIT0 + BIT1;
P3OUT = 0X00;
P3SEL = 0;
P3DIR = 0XFF;
while(1){
if(( P1IN&BIT1 ) == 0 ){
key_state = 1;
}
if (( P1IN&BIT1 ) && (key_state == 1 )){
key_state=2;
}
if(key_state == 2){
P1OUT = 0; //P1.2输出引脚翻转为低电平
for(num=60;num>0;num--) { //计时60秒
disp_bud[0] = num % 10;
disp_bud[1] = num / 10;
for(i=0;i<53;i++){ //个位与十位快速轮流显示
P3OUT = 0; //显示个位
P3OUT = table_0[disp_bud[0]];
P6OUT = BIT1;
delay_ms(10);
P3OUT = 0; //显示十位
P3OUT = table_0[disp_bud[1]];
P6OUT = BIT0;
delay_ms(10);
}
}
if(num == 0){
P3OUT = table_0[0];
P6OUT = BIT0 + BIT1;
P1OUT |= BIT2; //P1.2输出引脚翻转为高电平
}
key_state =0;
}
}
}
单片机控制流程图
3.小车部分
这里采用了德州仪器的TPS63020供电管理芯片和超级电容，这两个也是关键部分
TPS63020芯片的官方介绍是这样的：
Texas Instruments TPS63020电源管理IC为业界最小巧、性能最高的降压-升压转换器，具有4-A开关，效率最高达96%。TI TPS63020电源管理IC可协助智能手机、便携式医疗设备、DLP® Pico 投影仪和其他电池供电的多媒体装置延长电池寿命。TI TPS63020降压-升压转换器能在1.8V至5.5V宽输入电压范围内运作，锂电池放电电压最低可到2.5V或更低，同时仍能维持优异的轻负载效率。
整体设计的难题在于如何让小车在一分钟充电结束后，自动开始前进。因为无线充电和电容放电规律的问题，采用单片机控制会导致单片机供电不足继而无法工作。后来采用了控制TPS63020芯片的EN端口（相当于芯片开关）的方法来控制系统的运行。
在无线充电的输出端接入肖特基三极管，正常状态下EN端接地，芯片正常工作，但是此时电容没电所以小车并不运行。在充电时，三极管会让EN端接入高电平，此时芯片不工作。在充电结束后，EN端再次接地，系统正常运行。
4.一点私货
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