第六届电磁组哈尔滨华德学院

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1、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：哈尔滨华德学院队伍名称：华德远航参赛队员：黄祥祥徐阳钱立森带队教师：孟祥莲王嘉鹏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：III摘要本文介绍了华德远航队制作飞思卡尔智能车的全部过程。本智能车系统以飞思

2、卡尔高性能16位单片机MC9S12XS128MAL为核心，通过10mH电感检测赛道导线激发的电磁波来引导小车行驶，用编码器来检测小车的速度。赛道的电磁信号我们先使用集成运算放大器进行放大，再利用肖特基二极管检波将放大后的电磁信号转换为正比于交流电压信号峰峰值的直流信号，最后通过AD采样获取当前传感器在赛道上的坐标。速度控制上，我们使用经典PID算法和鲁棒控制法。此外，为了提高调试的方便性，我们开发了LabView上位机软件，并且使用MATLAB、Proteus进行辅助仿真。单片机开发平台为CodeWarriorIDE5.9.0。关键字：飞思卡尔智能车，MC9S1

3、2XS128MAL，电磁，经典PIDIII目录摘要II第一章引言11.1大赛简介11.2智能车系统介绍21.3章节安排3第二章智能车机械调校52.1前轮调整52.2舵机固定82.3降低虚位92.4差速调整92.5齿轮啮合102.6调整重心102.7零件制作11第三章智能车硬件系统133.1单片机最小系统133.2电源模块143.3传感器模块153.3.1传感器的选择153.3.2传感器的硬件制作183.3.3传感器排布的设计203.4起跑线检测233.5电机驱动模块243.6测速装置253.7小车主板设计26第四章智能车软件系统294.1软件系统概述294.2时

4、钟模块294.3AD模块以及信号采集策略304.4PWM模块以及控速策略334.5终点线检测344.6主程序流程图35第五章智能车开发平台375.1硬件开发平台375.1.1硬件仿真平台375.1.2硬件开发平台385.2软件开发平台415.3数学分析平台41第六章总结XLIIII6.1参赛心得XLI6.2智能车的不足以及改进XLI参考文献XLI致谢XLI附录A：模型车技术参数及特色XLI附录B：模型车外形照片XLI附录C：模型车电路原理图XLI附录D：模型车程序源代码XLIIII第一章引言第一章引言智能车系统涵盖了机械、电子、电气、传感、计算机、自动化控制等多

5、方面知识，一定程度上反映了高校学生科研水平。本章节详细阐述了智能车系统的研究背景和本智能小车的系统总体概况。1.1大赛简介为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201号文)，由教育部高等自动化专业教学指导分委员会（以下简称自动化分教指委）主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛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

6、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

7、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。该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，得到了教育部相关领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区近300所3第一章引言高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年起被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文）。全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光

8、电组、摄像头组、电磁组、