天津工业大磁导航二队技术报告.doc

第六届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：天津工业大学 队伍名称：天津工业大学磁导航二队 参赛队员：陈 帅 高 鹏 王银鹏 指导老师：荣 锋 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第五届“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： 摘要 本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。本智能车系统是以飞思卡尔16 位单片机MC9S12XS128 为核心，用电感检测赛道导线激发的电磁信号， AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息，通过控制舵机来改变车的转向，用增量式PID进行电机控制，用MATLAB、AUTOCAD等软件进行软硬件设计，用编码器来检测小车的速度，共同完成智能车的控制。 关键字：电磁、MC9S12XS128、AD、PID Abstract This article introduce the Freescale intelligent vehicle system of electromagnetic. This intelligent vehicle system use the micro-controller unit MC9S12XS128 as micro-controller, use mutual inductance coil collection track information, use AD to extract the current information on the line, to change the car’s direction by controlling the servo steering, use an incremental PID to control motor,use MATLAB、AUTOCAD and relative software to design both hardware and software, and we use rotary encoder to calculate the speed of the car, and all of these make it possible to control the car. Key words: MC9S12XS128 PID Magnetic AD目录 第一章：引言 1 第二章、机械结构及布局设计 3 2.1磁场及相关知识 3 2.1.1电磁传感器特点 3 2.2.传感器的布局 4 2.3智能车底盘的研究 5 2.4 舵机安装 12 第三章、硬件电路设计 15 3.1、信号采集电路模块 15 3.2、电源电路模块 16 3.3、电机驱动电路模块 17 3.4、主控板电路模块 17 3.5、 起跑线检测模块 19 第四章、软件设计 21 4.1、系统整体流程图 21 4.2、舵机转角控制策略 21 4.3、速度控制策略 22 4.4、PID算法 22 4.4.1、PID算法简介 22 4.4.2、PID三个参数的作用 23 4.4.3、PID参数调节的一般方法 24 第五章、开发平台及调试工具 27 5.1、code warrior开发调试平台 27 5.2、labview串口调试工具 28 5.3、无线发射接收 29 第六章、小车硬件参数 31 第七章、总结与体会 33 7.1、所学所想 33 7.2、本系统的特点 34 7.3、系统存在的问题 34 7.4、今后的改进措施 34 参考文献 37 附录A 智能车源程序 I 第一章：引言 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。该竞赛以汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛。 比赛要求在大赛组委会统一提供的竞赛车模，飞思卡尔 1