第四届飞思卡尔杯全国大学生

《第四届飞思卡尔杯全国大学生》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：山东大学队伍名称：山大一队参赛队员：田崇翼王金晨杨强强带队教师：孙同景陈桂友25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四届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、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：2525第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告目录第一章引言1第二章智

2、能车整体设计思路和方案1第三章智能车机械部分安装和调试2第四章智能车的电路设计与实现44.1电源部分44.2电机驱动电路64.3测速电路74.4红外对管检测电路94.5拨码开关电路114.6单片机最小系统电路12第五章智能车的控制策略和算法125.1路径搜索算法125.2舵机、电机的控制13第六章智能车控制软件的编写156.1初始化程序156.2控制主程序15第七章运行调试部分167.1Codewarrior开发环境167.2软件仿真177.3实际调试17第八章技术参数统计18参考文献19附件程序2025第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第一章引言

3、“飞思卡尔”杯智能车大赛是教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养而举办的面向全国大学生的智能汽车比赛。“飞思卡尔”杯智能车大赛从2006年开始举办，今年是第四届。比赛所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科，对大学生的知识融合和实践动手能力的培养，对汽车电子技术的发展，具有良好的长期的推动作用。大赛要求使用组委会统一提供的车模，采用飞思卡尔8位或16位（单核）单片机作为唯一的核心控制单元，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。系统按照功能

4、划分为：电源模块、单片机模块、运行调试模块、路径识别模块、直流电机驱动模块、转向伺服模块、速度测量模块等。本文将先从整体上介绍模型车的制作思路和方案，再从智能车的机械、传感器、电路等硬件方面到控制的策略、算法的实现和代码等方面具体介绍模型车的制作以及调试过程，最后介绍模型车的主要技术参数。第二章智能车整体设计思路和方案由于今年组委会今年继续采用光电管和摄像头分开比赛的方案，所以传感器部分我们选择了光电管，比赛以小车的速度记成绩，为了让小车更快更稳得跑完全程，传感器的探测距离必须要远，既要有大的前瞻，普通的红外对管由于功率较小，探测距离增大时，干扰严重，

5、所以我们采用了激光管，同时采用了程序控制脉冲调制发光的办法，有效的降低了发热，提高了系统的稳定性。系统采用采用了7.2V2000mAhNi-Cd蓄电池作为系统能源，并且通过稳压电路输出5伏给单片机供电。25第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告直流电机驱动模块接收速度控制信号控制驱动电机运行，达到控制车速目的。转向伺服模块控制舵机转向，进而控制智能车转弯。速度测量模块实时测量智能车车速，用于系统的车速闭环控制，以精确控制车速。为了更好的驱动电机，采用MOSFET驱动，这样减轻了调速过程中电机的荡，提高了电机的稳定性。系统充分使用了MC9S12DG128

6、单片机的外围模块，具体使用到的模块包括：ADC模拟数字转换模块、定时器模块、PWM脉冲宽度调制模块、中断模块、I/O端口和实时时钟模块等。系统调试过程中，使用了组委会提供的代码调试环境CodeWarriorIDE，同时使用了清华的Plastid2软件进行了仿真试验。图1.1系统结构框图第三章智能车机械部分安装和调试3.1舵机部分为了使转弯更加灵活，对舵机相关部分作了部分改动。首先，我们将舵机力臂加长85mm。这样，对于同样的转弯角度值，只需更小的舵机转角，减小了舵机转弯时惯性带来的弊端。其次，我们将舵机反装，使舵机连杆水平，因为此时舵机提供的力全部用在

7、转弯上。25第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告3.2前轮部分为了增加前轮转弯时的稳定性，对前轮相关部分进行了部分改动。首先，更改前后垫片的数量，使前轮主销后倾，这样，车轮具有更好的自动回正功能。其次，更改连杆的长度，使车轮内倾，使车前轮形状近似“内八字”，车轮转弯时，前半部分重心上移，促使赛车转弯更加稳定。再次，我们通过更改舵机连杆的长度，增加前轮前束，同样增加了前轮的稳定性。3.3底盘部分为了提高赛车运行时的稳定性，对底盘相关部分作了部分改动。首先，前轮相关位置加垫片，降低了前轮重心。其次，更改后轮车轴处的调节块，使后轮重心升高，这样，车身前倾，

8、一定程度上，增加了车的稳定性。3.4后轮部分首先，更换后轮轮距调节块，使后轮两轮之间间距加大。