LCR智能汽车竞赛技术报告参考.doc

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 目录 第一章 引言 - 1 - 1.1 大赛介绍 - 1 - 1.2系统设计框架介绍 - 2 - 第二章 智能车机械结构调整与优化 - 3 - 2.1 智能车参数要求 - 3 - 2.2 智能车整体参数调校 - 3 - 2.3 编码器安装 - 5 - 2.4 陀螺仪与加速度传感器安装 - 5 - 第三章 硬件电路设计说明 - 7 - 3.1 单片机最小系统模块 - 7 - 3.2 传感器模块 - 7 - 3.3电机模块 - 9 - 3.4测速模块 - 9 - 3.5陀螺仪与加速度计模块 - 10 - 3.6人机交互模块 - 11 - 第四章 智能车控制软件设计说明 - 12 - 4.1 MC9S12XS128片资源简介 - 12 - 4.2 MC9S12XS128所用模块简介 - 13 - 4.2.2 PWM 模块 - 13 - 4.3软件功能与框架 - 14 - 4.4控制算法与函数 - 16 - 4.5辅助调试工具介绍 - 23 - 第五章 系统调试 - 28 - 第六章 车辆主要参数 - 29 - 第七章 总结 - 30 - 参考文献 - 31 - 附录1：部分程序源代码 - 32 -  第一章 引言 1.1 大赛介绍 全国大学生智能汽车竞赛原则上该竞赛由竞赛秘书处为各参赛队提供/购置规定范围内的标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，保证竞赛向健康、普及，持续的方向发展。 本次比赛分为光电、摄像头和电磁三个赛题组，在车模中使用透镜成像进行道路检测方法属于摄像头赛题组，使用电磁信号巡线属于电磁赛题组，除此之外则属于光电赛题组。本论文主要介绍光电赛题组的智能车制作。在这份报告中，我们主要通过对整体方案、机械、硬件、算法等方面的介绍，详细阐述我队在此次智能汽车竞赛中的思想和创新。具体表现在电路的创新设计、算法以及辅助调试模块等方面的创新。 1.2系统设计框架介绍 系统是以检测赛道两边黑线为基础，通过单片机处理信号实现对车体控制，实现车体能够准确沿着预设路径寻迹。系统电路部分需要包括单片机控制单元、电机驱动电路、陀螺仪与加速度计电路、线性CCD电路等部分，除此之外系统还需要一些外部设备，例如编码器测速、直流电机驱动车体和控制车体方向。综上所述，本智能车系统包含了以下几个模块： 1.电源模块 2.单片机最小系统模块 3.传感器模块 4.电机模块 5.陀螺仪与加速度计模块 6.测速模块 7.人机交互模块 系统的整体模块如图1.2.1所示： 图1.2.1 系统框架图  第二章 智能车机械结构调整与优化 2.1 智能车参数要求 1.传感器数量要求：传感器数量不超过16个：光电传感器接受单元计为1 个传感器，发射单元不计算；CCD 传感器计为1 个传感器； 2.电机型号：RN260-CN -2875 3.全部电容容量和不得超过 2000 微法；电容最高充电电压不得超过25 伏。 2.2 智能车整体参数调校 智能车的整体参数，包括车体重心、高度、传感器排布方式等，都对整个智能车系统的稳定运行起着至关重要的作用。因此，对智能车机械系统的调节，有助于小车更快更稳定的运行。 小车的布局以精简、可靠、稳定为前提,通过对小车的布局，尽量保证小车左右平衡，以及寻找一个合适的重心，保证小车既能稳定快速前进，又能在转弯时流畅。光电组车模如图2.2.1所示 图2.2.1 车模示意图 车模运行状态如图2.2.2所示 图2.2.2 车模示意图 车模整体外观如图2.2.3所示 图2.2.3 车模整体外观 2.3 编码器安装 选用可以5V工作电压的512线MINI光电编码器进行速度的测量，保证测量的精度。速度传感器用螺钉通过支架固定在后轮支架上，这样固定好之后，就有了较高的稳定性。然后调节编码器齿轮，使其与差速齿轮紧密咬合，增大测速的精确性，但是咬