基于单片机的智能车车控制系统自动路径识别设计毕业设计论文.doc

学 号_1009131118 毕 业 设 计  课 题 基于单片机的智能小车系统自动路径识别设计 系 别 电气工程系 专业班级 通信工程 二0一四 年 六 月 目 录 目 录 II 插图清单 V 插表清单 VI 摘 要 VII Abstract VIII 第一章 综述 1 1.1 智能车现状和发展 1 1.2相关开发环境 1 1.3c语言的简单介绍 2 1.4 本文的主要工作 2 第二章 智能汽车总体控制系统 3 2.1 系统工作原理 3 2.2 系统硬件结构 4 2.3 系统软件结构 5 2.4 本章小结 5 第三章 智能汽车机械系统调整与改造 6 3.1模型车基本结构参数介绍 6 3.2 机械结构调整与改造 6 3.2.1 前轮定位参数调整 6 3.2.2 车体重心调整 7 3.2.3 激光传感器的安装 7 3.3 小车整体机械结构的实物图 7 3.4 本章小结 8 第四章 光电导引智能汽车控制系统硬件电路设计 9 4.1 激光传感器电路 9 4.1.1 激光发射与接收原理 9 4.1.2 激光传感器电路设计 10 4.2 电机驱动模块 11 4.2.1 驱动芯片的选择 12 4.2.2 驱动芯片 12 4．3 舵机驱动模块 12 4.4 编码器模块 13 4.5 电源管理 14 4.5.1 电源管理模块 14 4.5.2 各模块供电情况分析 14 4.5.3 电源芯片外围电路原理图 15 4.6 无线通讯模块 15 4.8 本章小结 16 第五章 智车系统控制算法及软件设计 17 5.1 主程序流程 17 5.1.2 控制策略路径识别策略 20 5.2 激光发射管调制分时发光 20 5.3 舵机控制策略 22 5.4 速度控制策略 23 5.5 起跑线检测 25 5.6 本章小结 25 致谢 27 附录1 总原理图 28 附录2 智能车控制主程序代码 29 插图清单 图1- 1 开发环境 1 图1- 2 调试界面 2 图2- 1 系统的工作原理设计框图 3 图2- 2 系统总体结构 4 图2- 3 系统软件结构 5 图3- 1 前轮外倾示意图 6 图3- 2 前轮前束示意图 7 图4- 1 光电传感器工作原理示意图 9 图4- 2 赛道基本参数 10 图4- 3 发射电路原理图 10 图4- 4 接收电路原理图 11 图4- 5 激光传感器PCB布局 11 图4- 6 双BTS7970并联驱动原理图 12 图4- 7 舵机SD5 13 图4- 8 编码器及接口电路 14 图4- 9 电源管理框图 14 图4- 10 基于 LM2940 -5V 供电 15 图4- 11 基于 LM1117-6V可调供电 15 图4- 12 主板电路pcb图 16 图5- 1 系统初始化流程图 18 图5- 2 赛道处理流程图 22 图5- 3 舵机控制流程图 23 图5- 4 PID控制器结构图 24 图5- 5 pid控制流程 24 图5- 6 起跑线检测流程图 25 插表清单 表4- 1 SD5 数码舵机参数 13 表5- 1 智能车所用到的芯片资源 17 基于单片机的智能小车控制系统设计 摘 要 在科技不断进步的今天，单片机已经成为不可替代的一部分，熟悉单片机的使用，程序的编写，是工科学生应该具备的一项能力，基于单片机的智能小车的设计，是在使用单片机mc9sxs128的基础上，配合硬件和软件，完成这次毕业设计。同时，汽车已成为人们生活中不可缺少的一部分。在以后的发展过程中，自动驾驶将成为必不可少的趋势。本论文的理论与现实意义均在于此。 本文在分析智能车系统功能的基础上，给出了总体设计方案，以mc9sxs128单片机为核心的模块化的设计方法。详细介绍了各个模块的内容，主要包括舵机控制，电机控制，红外模块控制，单片机最小系统控制的硬件设计电路及软件设计流程等等。 实践结果表明。在各个模块做了充分的调试和实验后，智能车终于能按规定的要求完成任务。 关键词： 智能车；mc9s； 调试；PWM波 Design of smart car based on SCM Abstract In the continuous progress of science and technology today, computer has become an irreplaceable part, familiar with SCM, programming, is an abi