基于瑞萨单片机的智能模型车设计与实现

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1、万方数据第37卷、，o】37第10期No．10计算机工程ComputerEngineering2011年5月May2011·工程应用技术与实现·文章编号：l帅o—3428(2011)lo_-0243—03文献标识码：A中圈分类号：TP368·1基于瑞萨单片机的智能模型车设计与实现韩毅L2，甄娜1，张伟方1(1．长安大学汽车学院，西安710064；2．清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)攮要：提出一种基于瑞萨H8／3048F-one单片机的智能模型车的设计与实现方案。利用红外传感器采集路面信息

2、，以H8／3048F—one为核心控制单元，通过对舵机的开环比例控制和电机的闭环PID控制实现模型车的自主寻迹行驶。实践证嘎，该方案合理有效，可使模型车顺利通过指定赛道，具有寻迹路线优、速度调节快、抗干扰性强、稳态误差小的特点以及较好的动力性能和转向性能。关健词：单片机；红外传感器；开环比例控制；闭环PID控制DesignandImplementationofIntelligentModelCarBasedonRenesasSingleChipMicrocomputerHANYi“，ZHENNal，ZHANGW

3、ei·fan91r1．SchoolofAutomobile，Chang’anUniversity,Xi’an710064，China；2．StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinihuaUniversity,Beijing100084，China)IAbstractlThispaperproposesadesignandimplementationofintelligentmodelcarbasedonRenesasH8／3048一oneSingleC

4、hipMicrocomputer(SCM)．Themodelcarusesinfraredsensorstoobtainlaneimageinformation，andemploystheH8／3048-oneasitscontrolmicro—processor．Throughtheopen—loopproportionalcontrolonservotochangethedirectionandtheclosed-loopPelvicInflammatoryDisease(PID)controlonmoto

5、rstoimplementthecontrolthespeed，itcanrealizetotrackthelaneautomatically．Practiceprovesthattheschemeisreasonableandeffectivetomakethemodelcal"passtheclank,lanechangeandotherspeciallanesmoothly，ithasthecharacteristicsofoptimaltracingline，fastadjustablesr)ee．xi

6、，stronganti—interferenceperformance，littlesteady—stateelTor,anditalsohasgooddynamicandsteeringperformance．[KeywordslSingleChipMicrocomputer(SCM)；infraredsensor；open··loopproportionalcontrol；closed--loopPelvicInflammatoryDisease(PID)controlDoI：10．39690．issn．1

7、000—3428．2011．10．0841概述智能汽车作为一种高新技术密集的新型产品，涉及到智能自动化技术、微电子技术、通信技术等各个领域，智能模型车是未来智能汽车的缩影，在基于单片机的自动控制下，它能够沿着特定轨道自动识别道路运行。本文所述的智能模型车是基于瑞萨H8／3048F—one单片机开发实现的。该系统采用红外传感器识别赛道中的引导线并将采集信号传入单片机进行分析处理，通过对舵机的开环比例控制以及对电机的闭环PID(PelvicInflammatoryDisease)控制，实现快速平稳的寻迹行驶。2硬件

8、系统设计智能模型车硬件系统主要由核心控制单元、电源管理单元、路径识别单元、车速检测单元、直流电机驱动单元、舵机控制单元6个部分组成，其硬件系统结构如图1所示。路径识别单元卜—卅卜—叫舵机控制单元———————Jl核心控制单元lL————一受引：：=：：：b需车速枪测单元卜—叫L_—．

9、8“苎竺”q圈1模型车硬件系统结构2．1棱心控制单元核心控制单元以瑞萨H8／3048F—one单片机为