資源描述：
《湖北汽車工業(yè)學院科技學院-獨眼龍3.0技術報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第六屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽技術報告學校：湖北汽車工業(yè)學院科技學院隊伍名稱：獨眼龍3.0參賽隊員：趙漢鈺張俊哲牛海龍帶隊教師：白帆吳振浩36關于技術報告和研究論文使用授權的說明本人完全了解第四屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車邀請賽關保留、使用技術報告和研究論文的規(guī)定，即：參賽作品著作權歸參賽者本人，比賽組委會和飛思卡爾半導體公司可以在相關主頁上收錄并公開參賽作品的設計方案、技術報告以及參賽模型車的視頻、圖像資料，并將相關內(nèi)容編纂收錄在組委會出版論文集中。參賽隊員簽名：趙漢鈺、牛海龍、張俊
2、哲帶隊教師簽名：白帆、吳振浩日期：2011年8月10日36目錄第一章引言1第二章總體方案分析和設計22.1總體設計方案2第三章模型車整車結構設計與調(diào)校53.1車體的整體參數(shù)53.2主電路板安裝63.3轉向舵機機械結構的設計與安裝63.4其他機械模塊調(diào)整7第四章系統(tǒng)電路設計84.1MC9S12XS128單片機功能概述84.2MC9S12XS128控制器最小系統(tǒng)接口電路104.2.1時鐘電路設計104.2.2XS12單片機系統(tǒng)濾波電路設計114.2.3單片機電源電路設計124.2.4片機復位電路的設計144
3、.2.5BDM接口電路設計164.2.6RS232串行通訊電路設計174.2.7XS12單片機的運行模式184.3電源模塊194.4CCD路徑識別傳感器電路設計214.4.1CCD傳感器的工作原理及特性214.4.2CCD路徑識別傳感器電路224.5車速傳感器電路244.6電機驅動電路244.7四位七段數(shù)碼管接口電路26第五章軟件設計275.1軟件設計總體流程275.2系統(tǒng)初始化設置285.3路徑識別傳感器信號采集處理285.4轉向控制策略295.5車速控制策略295.5.1模擬PID控制原理305.5
4、.2增量式PID控制原理31第六章開發(fā)與調(diào)試336.1軟件開發(fā)平臺CodeWarriorIDE336.2在線編程軟件設計與應用346.3串口調(diào)試軟件應用346.4PID參數(shù)調(diào)節(jié)界面356.5測試賽道366.6數(shù)據(jù)分析36第七章結論37參考文獻38附錄：程序源代碼3936第一章引言本設計通過對國內(nèi)外各種自動循跡智能小車的控制方案進行比較和分析之后，自主設計了控制方案，完成了系統(tǒng)設計。我們首先學習并掌握MC9S12DP256單片機的工作原理和實際應用，同時制作智能車的硬件設計，如傳感器設計布局和支架設計、轉
5、速傳感器設計、轉向舵機設計等；制作智能車的電路設計，如電源模塊設計、電機驅動設計、傳感器電路設計、轉速傳感器電路設計等；緊接著對小車各模塊編譯程序并調(diào)試，整合后實現(xiàn)智能車沿黑色引導線穩(wěn)定行駛；然后通過大量的測試，分析小車在測試跑道上的運行姿態(tài)，完成各種任務算法的軟件調(diào)試，并不斷的優(yōu)化、改進硬件部分，使小車保持良好的狀態(tài)。在參閱大量的文獻，涉獵控制、模式識別、傳感技術、汽車電子、電氣、計算機、機械等多個學科，我們小組最終完成了參賽小車的設計。這份報告中，我們通過對整體方案、電路、算法、調(diào)試、車輛參數(shù)的介紹
6、，詳盡地闡述了我們的思想和創(chuàng)意，具體表現(xiàn)在電路的創(chuàng)新設計，以及算法方面的獨特想法。本文主要對以下幾個方面做研究：首先，介紹了研究背景、比賽規(guī)則和設計構思。闡述了控制系統(tǒng)的資源配置、資源需求與分配和核心處理器的寄存器，MC9S12單片機寄存器資源。相比于其它類型的單片機，16位的MC9S12的功能更加強大，功能引腳較多，能夠很好地滿足智能車控制系統(tǒng)的需要。其次，設計了智能車控制系統(tǒng)的硬件電路，包括各個模塊的電路設計方案以及相關電路。采用的方案以MC9S12單片機為核心，包括總體控制系統(tǒng)的設計，各部件需要的
7、供電電源設計，傳感器電路設計，速度檢測電路的設計等。然后，進行了軟件和算法的設計。根據(jù)傳感器采集的道路信息，經(jīng)處理分析之后，控制轉角和速度。實現(xiàn)智能汽車快速的完成賽道。最后，闡述了賽車機械結構調(diào)整，主要是調(diào)節(jié)車的重心、前輪、后輪、舵機，使智能車在高速行走時，更加穩(wěn)定。36第二章總體方案分析和設計2.1總體設計方案根據(jù)大賽要求，系統(tǒng)采用Freescale16位微控制器MC9S12DP256作為核心控制單元，為便于安裝、調(diào)整，并減輕整車質量，我們重新設計了系統(tǒng)主板電路。路徑模塊設計采用CCD傳感器，用于路徑
8、識別、起跑線識別和車速變換策略。車速控制采用PID調(diào)速控制反饋信號，由安裝在電機輸出軸的車速傳感器提供。小車整體布局如圖2.1所示。小車控制系統(tǒng)主要由以下各功能模塊組成如圖2.2所示。圖2.1小車整體布局小車控制系統(tǒng)主要由以下各功能模塊組成如圖2.2所示。36電池(7.2V)線性穩(wěn)壓器(7.2V-5V)驅動電機單片機外圍電路MC9S12DP256CCD傳感器信號調(diào)理電路車速傳感器傳感器調(diào)理信號轉向舵機控制模塊驅動電機控制模塊轉向舵機DC-D
