天津工业大学磁导航二队技术报告

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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：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

2、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、PIDAbstractThisarticleintroducetheFreescaleintelligentvehiclesystemofelectromagnetic.Thisintelligentveh

3、iclesystemusethemicro-controllerunitMC9S12XS128asmicro-controller,usemutualinductancecoilcollectiontrackinformation,useADtoextractthecurrentinformationontheline,tochangethecar’sdirectionbycontrollingtheservosteering,useanincrementalPIDtocontrolmotor,useMATLAB、AUTOCADand

4、relativesoftwaretodesignbothhardwareandsoftware,andweuserotaryencodertocalculatethespeedofthecar,andallofthesemakeitpossibletocontrolthecar.Keywords:MC9S12XS128PIDMagneticAD目录第一章：引言1第二章、机械结构及布局设计32.1磁场及相关知识32.1.1电磁传感器特点32.2.传感器的布局42.3智能车底盘的研究52.4舵机安装12第三章、硬件电路设计153.1、信号

5、采集电路模块153.2、电源电路模块163.3、电机驱动电路模块173.4、主控板电路模块173.5、起跑线检测模块19第四章、软件设计214.1、系统整体流程图214.2、舵机转角控制策略214.3、速度控制策略224.4、PID算法224.4.1、PID算法简介224.4.2、PID三个参数的作用234.4.3、PID参数调节的一般方法24第五章、开发平台及调试工具275.1、codewarrior开发调试平台275.2、labview串口调试工具285.3、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337.1、所

6、学所想337.2、本系统的特点347.3、系统存在的问题347.4、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、

7、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16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元的基础上，自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等，最终实现一套能够自主识别路线，并且可以实时输出车体状态的智能车控制硬件系统。我们从2012年1月份开始着手准备此次竞赛，经过近六个月的努力最终完成了小车的制

8、作并成功参赛，此间我们认真学习相关知识，合理分工，共同作战，完成了各个模块的制作与调试，共同研究讨论解决各种问题，在不断调试后最终确定了现在小车的传感器放置，机械结构及算法。本文将从以下方面进行描述，硬件设计、机械机构设