第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛-光电组东北大学秦皇岛分校东秦3队.pdf

第七届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：东北大学秦皇岛分校 队伍名称：东秦 3 队 参赛队员：冯文治 于志华 李广耀 带队教师：马淑华 赵一丁 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、 使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组 委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方 案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组 委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日 期： 目 录 第一章 引言1 1.1 智能汽车竞赛的现状及发展 1 1.2 方案介绍1 1.3 技术报告安排 2 第二章 智能车总体设计方案 3 2.1 智能车设计方案整体结构 3 2.2 智能车各模块设计基本要求 3 第三章 智能车机械结构调整及优化 5 3.1 车模的总体组装图及重心的调整5 3.1.1 智能车总体组装图 5 3.1.2 智能车总体重心的调整 6 3.2 前轮定位的调整7 3.2.1 主销后倾角7 3.2.2 主销内倾角8 3.2.3 前轮外倾角 8 3.2.4 前轮前束角 8 3.3 舵机安装及其转角的扩大 8 第四章 智能车硬件系统的设计 10 4.1 赛道检测模块 10 4.1.1 光电车路径传感器的选择 10 4.1.2 激光传感器工作原理 11 4.1.3 双排激光传感器布局 12 4.1.4 激光传感器信号读取方式 13 4.2 舵机控制模块 14 4.2.1 转向舵机控制模块 14 4.2.2 摆头舵机控制模块 15 4.3 速度检测模块 15 4.3.1 光电编码器测速 15 4.4 电机控制模块 18 I 第七届全国大学生智能车技术报告 4.4.1 BTS7971 电机驱动及原理 18 4.5 单片机模块20 4.5.1 MC9S12XS128 20 4.5.2 以S12 为核心的单片机最小系统21 4.6 电源管理模块22 4.6.1 激光管电源管理 23 4.6.2 单片机电源管理 24 4.6.3 转向舵机电源管理模块 24 4.6.4 摆头舵机电源管理模块25 第五章 智能车软件控制策略设计 27 5.1 相关模块初始化 28 5.1.1 单片机总线频率设置 28 5.1.2 SCI 模块初始化28 5.1.3 PWM 模块初始化29 5.1.4 I/O 模块初始化31 5.1.5 ECT 模块初始化31 5.2 赛道类型识别 32 5.3 数字滤波算法 33 5.4 弯道控制策略 34 5.5 舵机与电机控制策略 37 5.5.1 PID 算法37 5.5.2 转向舵机控制算法 38 5.5.3 电机控制算法40 第六章 智能车开发、制作、安装、调试工具 42 6.1 开发调试工具 42 6.2 无线调试模块 43 6.3 拨码开关调试 43 第七章 智能车主要技术参数说明45 第八章 结论46 参考文献 I 附录A 智能车软件程序代码 I