北京科技大学二队技术报告

《北京科技大学二队技术报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：北京科技大学队伍名称：北京科技大学二队参赛队员：林进鹏陈曦尚晓明带队教师：牟世堂-3-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一届“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：-3-附录-39-附录引言首届"飞思卡尔

2、"杯全国大学生智能汽车竞赛在清华大学的承办下终于落户中国，本届大赛采用邀请赛的方式，邀请了国内具有控制科学与工程学科博士授予点高校（含港澳）50余所，我们北京科技大学作为参赛方，有幸参加了此次“飞思卡尔智能汽车邀请赛”。这份技术报告中，我们小组通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍，详尽地阐述了我们的思想和创意，具体表现在电路的创新设计，以及算法方面的独特想法，而对单片机具体参数的调试也让我们付出了艰辛的劳动。这份报告凝聚着我们的心血和智慧，是我们共同努力后的成果。在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎控制、模式识别、

3、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用，在此首先要感谢清华大学，感谢他们将这项很有意义的科技竞赛引入中国；更要感谢北京科技大学相关学院对此次比赛的关注及投入，我们能有今天这样的成果离不开学院的大力支持及指导老师悉心的教导；还要感谢的是和我们一起协作的队员们，协助，互促，共勉使我们能够走到今天。-39-附录目录引言1目录2第一章、智能车方案设计思路及实现方案简介41.1方案设计思路41.2实现方案简介5第二章、机械结构设计72.1传感器的设计安装82.2制动

4、舵机传动机构设计82.4系统电路板的固定及连接9第三章、电路设计说明103.1主控板的设计103.1.1电源管理模块103.1.2电机驱动模块113.1.3控制模块113.1.4接口模块123.2传感器模块133.2.1带有选频抗干扰能力的光电对管传感器133.2.2采用A/D转换的光电对管传感器14第四章、HCS12控制软件主要理论、算法说明及代码设计说明154.1主程序164.2各种初始化程序17-39-附录4.3PID调节程序174.4寻线算法程序204.5程序调试与车况参数检测方法（使用EEPROM）22第五章、开发工

5、具、制作、安装、调试过程说明235.1开发工具235.2调试过程23第六章、模型车的主要技术参数说明246.1智能车外形参数246.2电路部分参数246.3传感器的种类和个数246.4除了车模原有的驱动电机、舵机之外伺服电机数量24结论25参考文献26附录27-39-附录电机与后轮光电编码器驱动电路伺服电机前轮键盘传感器第一章、智能车方案设计思路及实现方案简介1.1方案设计思路S12图1.1、系统的总体控制框图-39-附录本智能车控制系统采用由主办方提供的飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128作为唯一的核心控制单元，信号

6、由安装在车前部的不同类型的光电传感器采集，将采集到的模拟信号或电平信号传入核心控制单元，核心控制单元对信号进行AD转换或电平判别处理后，由PWM发生模块发出四路PWM波，分别对转向舵机，直流电机，制动舵机进行控制，完成智能车的转向，前进，制动的功能。在智能车后轮上安有光电编码器，采集关于车轮转速的脉冲信号,经由核心控制单元进行增量式PID控制方法计算后自动调节输入到电机驱动模块的PWM波的占空比，从而控制小车速度。人机接口采用HD7279A数码管和键盘驱动显示芯片驱动8位数码管和4×4键盘，从而可与核心控制单元进行通信，实现人

7、机交互。1.2实现方案简介传感器排布方面：智能小车在行驶过程中，使用车头前端安装的十一个光电传感器采集路面信息，反馈给核心控制单元，由核心控制单元进行处理。根据小车实际行驶中对黑线反应的情况，我们经过仔细的研究讨论，决定采用十一个传感器圆弧的排布方案。其优势所在如下：a．11个传感器可以准确的判断出黑线在车前的位置；b．圆弧型排布的小车在走弯道时在对黑线的方向判断方面有显著的优势；c．美观大方。传感器信号的采集时，外侧我们采用了8路AD转换，将返回的电压值在核心控制器里进行二值化处理，判别传感器状态；中间3个传感器经过处理返回

8、3路高低电平值，核心控制器可直接处理。我们在跑道上调试小车时发现采用十一个传感器圆弧的排布方案可以极大的提高寻线精度，直线时平稳高速，转弯时平缓流畅，可以保证小车不冲出跑道。速度控制方面：我们采用光电编码器对驱动轮后轮的转速进行实时的检测，将反馈值提供给核心控制单元。核心控制