基于单片机MC9S12XS128的智能车的硬件系统设计.pdfVIP

学兔兔 l造 訇 似 基于单片机MC9S 12XS128的智能车的硬件系统设计 Hardware design of smartcar based on MC9S1 2XSI28 张 庆，孙宝法，张佑生 ZHANG Qing，SUN Bao．fa，ZHANG You．sheng (安徽三联学院计算机科学与技术系，合肥230601) 摘 要：文章介绍了基于单片机MC9S1 2XSI28的智能车的硬件系统设计的思路，重点说明电源管理、 路径信息采集、路径信息处理、舵机控制、车速检测、驱动电机控制等模块的设计与实现。 综合各个模块的设计结果，构成一个完整的智能车硬件系统。 关键词：单片机；智能车；硬件系统；设计 中图分类号：TP31 1 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 2)3(下)-01 07-03 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 2．3(下)．34 1智能车设计概述 图1所示。 智能车设计与 “飞思卡尔杯”智能车竞赛密 不可分。“飞思卡尔杯”智能车竞赛起源于韩国， 2000年，在飞思卡尔半导体公司的资助下，韩国 汉阳大学汽车控制实验室承办了首届韩国大学生 智能车比赛。2006年，清华大学举办了中国首届 大学生 “飞思卡尔杯”智能车邀请赛Ⅲ。 “飞思卡尔杯”智能汽车竞赛，要求各个参赛 队在统一的车模平台上，使用飞思卡尔公司的16 位微控制器作为核心控制模块，自主构思控制方 图1 智能车的硬件系统结构 案进行系统设计。大赛组委会向各个参赛队提供 一 个带有差速器的后轮驱动模型车、一个直流电 中国大学生 “飞思卡尔杯”智能车竞赛分成三 机和一个充电电池。各个参赛队制作一个能够自 个组：光电组、电磁组和摄像头组。其中，光电 主识别路径的智能车，于指定日期、指定地点到 组的小车用发射管发射红外线或激光，根据接收 各分赛区参加比赛，在获得决赛资格后，参加全 管采集到的反射光线，对小车运行实施控制。本 国决赛。比赛时，参赛队伍让智能车在赛道上独 文讨论的智能车属于光电组，用激光管采集道路 立行驶。参赛队伍的成绩由两部分组成，以赛车 的信息，用单片机MC9S12XSl28处理采集到的数 现场成功跑完赛道全程的时间为主，以技术报告 据，用转向舵机和驱动电机控制小车的运动状态。 和制作工艺评分为辅u 。 智能车设计的完整方案是：用激光发射管发 智能车的设计涉及模式识别、传感技术、电 射集束光线，用激光采集管采集反射的光线；把 子、控制、计算机、机械和电源等多个学科，对 采集到的反射光线送到ADC进行A／D转换，根据 扩大学生的知识面、培养学生的知识融合能力和 A／D转换的数值，判断智能车与道路的相对位置； 训练学生的动手能力具有重要的促进作用。 对于不同的位置，结合当前的车速，分别用不同 2 智能车硬件系统的框架 的PWM控制舵机的转向角度和电机的旋转速度， 使小车能够自主寻迹，快速跑完全程。