全国智能汽车大赛-恩智浦杯-南京信息工程大学-汽车电磁组-智能车，电轨循环.doc

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摘要

本文以第十一届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用大赛组委会统一指定的A型车模，以恩智浦半导体公司生产的32位单片机K60核心控制器,要求赛车在未知道路上沿着电轨信号以最快的速度完成比赛。整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多个方面。赛车采用谐振电路对赛道进行检测，提取赛道位置，用PD方式对舵机进行控制。同时通过编码器获取当前速度，采用PID控制实现速度闭环。

关键词：恩智浦，智能车，电轨循环，PID

ABSTRACT

Inthebackgroundofthe11thNationalIntelligentCarContestforCollegeStudents,thisarticleintroducesthesoftwareandhardwarestructuresandthedevelopmentflowofthevehiclecontrolsystem.ThiscontestadoptingC-typecarmodelprescribedbythecontestorganizationcommittee,usingthe32-bitMCUK60producedbyNXPSemiconductorCompanyasthecorecontroller,requiresthecarfinishtheraceinthefastestspeed.Thewholesystemincludestheaspectsofthemechanismstructureadjustment,thesensorcircuitdesignandsignalprocess,controlalgorithmandstrategyoptimizationetc.Itcapturestheroadinformationthroughresonantcircuit,thenabstractstheroadposition.Afterthat,PDfeedbackcontrolisusedonthesteering.Atthesametime,thesystemobtainsthecurrentspeedusingaspeedsensor,sothatitcanrealizethefeedbackcontrolofthespeedbyPIDmethod.

Keywords:NXP，Intelligentvehicle,Electricrailtracking,PID

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目录

摘要 Ⅱ

TOC\o1-3\h\z\u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车模转向结构调整 -3-

2.4编码器安装 -3-

2.5起跑线检测传感器安装 -6-

2.6智能车机械参数调节 -6-

2.7本章小结 错误!未定义书签。

第三章硬件电路设计说明 -9-

3.1单片机最小系统模块 -9-

3.2传感器模块 -9-

3.3舵机模块 -11-

3.4电机模块 -11-

3.5测速模块 -12-

3.6人机交互模块 -12-

第四章智能车控制软件设计说明 -12-

4.1循迹原理 -9-

4.2控制算法 -9-

4.3软件系统设计及实现 -11-

4.4偏差获取 -11-

第五章系统调试 -17-

第六章车辆主要参数 -18-

第七章总结 -19-

参考文献 -19-

附录A：电路原理图 -21-

附录B：部分程序源代码 -21-

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第一章引言

1.1大赛介绍

为加强大学生实践、创