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《基于瑞薩單片機的智能模型車設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第37卷、,o】37第10期No.10計算機工程ComputerEngineering2011年5月May2011·工程應(yīng)用技術(shù)與實現(xiàn)·文章編號:l帥o—3428(2011)lo_-0243—03文獻標識碼:A中圈分類號:TP368·1基于瑞薩單片機的智能模型車設(shè)計與實現(xiàn)韓毅L2,甄娜1,張偉方1(1.長安大學(xué)汽車學(xué)院,西安710064;2.清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室,北京100084)攮要:提出一種基于瑞薩H8/3048F-one單片機的智能模型車的設(shè)計與實現(xiàn)方案。利用紅外傳感器采集路面信息
2、,以H8/3048F—one為核心控制單元,通過對舵機的開環(huán)比例控制和電機的閉環(huán)PID控制實現(xiàn)模型車的自主尋跡行駛。實踐證嘎,該方案合理有效,可使模型車順利通過指定賽道,具有尋跡路線優(yōu)、速度調(diào)節(jié)快、抗干擾性強、穩(wěn)態(tài)誤差小的特點以及較好的動力性能和轉(zhuǎn)向性能。關(guān)健詞:單片機;紅外傳感器;開環(huán)比例控制;閉環(huán)PID控制DesignandImplementationofIntelligentModelCarBasedonRenesasSingleChipMicrocomputerHANYi“,ZHENNal,ZHANGW
3、ei·fan91r1.SchoolofAutomobile,Chang’anUniversity,Xi’an710064,China;2.StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinihuaUniversity,Beijing100084,China)IAbstractlThispaperproposesadesignandimplementationofintelligentmodelcarbasedonRenesasH8/3048一oneSingleC
4、hipMicrocomputer(SCM).Themodelcarusesinfraredsensorstoobtainlaneimageinformation,andemploystheH8/3048-oneasitscontrolmicro—processor.Throughtheopen—loopproportionalcontrolonservotochangethedirectionandtheclosed-loopPelvicInflammatoryDisease(PID)controlonmoto
5、rstoimplementthecontrolthespeed,itcanrealizetotrackthelaneautomatically.Practiceprovesthattheschemeisreasonableandeffectivetomakethemodelcal"passtheclank,lanechangeandotherspeciallanesmoothly,ithasthecharacteristicsofoptimaltracingline,fastadjustablesr)ee.xi
6、,stronganti—interferenceperformance,littlesteady—stateelTor,anditalsohasgooddynamicandsteeringperformance.[KeywordslSingleChipMicrocomputer(SCM);infraredsensor;open··loopproportionalcontrol;closed--loopPelvicInflammatoryDisease(PID)controlDoI:10.39690.issn.1
7、000—3428.2011.10.0841概述智能汽車作為一種高新技術(shù)密集的新型產(chǎn)品,涉及到智能自動化技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)等各個領(lǐng)域,智能模型車是未來智能汽車的縮影,在基于單片機的自動控制下,它能夠沿著特定軌道自動識別道路運行。本文所述的智能模型車是基于瑞薩H8/3048F—one單片機開發(fā)實現(xiàn)的。該系統(tǒng)采用紅外傳感器識別賽道中的引導(dǎo)線并將采集信號傳入單片機進行分析處理,通過對舵機的開環(huán)比例控制以及對電機的閉環(huán)PID(PelvicInflammatoryDisease)控制,實現(xiàn)快速平穩(wěn)的尋跡行駛。2硬件
8、系統(tǒng)設(shè)計智能模型車硬件系統(tǒng)主要由核心控制單元、電源管理單元、路徑識別單元、車速檢測單元、直流電機驅(qū)動單元、舵機控制單元6個部分組成,其硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。路徑識別單元卜—卅卜—叫舵機控制單元———————Jl核心控制單元lL————一受引::=:::b需車速槍測單元卜—叫L_—.
9、8“苧竺”q圈1模型車硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1棱心控制單元核心控制單元以瑞薩H8/3048F—one單片機為