天津工业大学锋利队技术报告

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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：天津工业大学队伍名称：锋利队参赛队员：李超谢乐成郭威带队教师：张军1111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：日期：111111目录第一章引言第二章硬件设计2.1单片机2.2电源

2、管理模块2.2.1电源总体分配图2.2.27805和7806降压模块2.2.3DC/DC升压模块2.3后轮电机及其驱动模块2.3.1后轮电机2.3.2后轮电机驱动模块2.4传感器模块2.4.1传感器工作原理及性能2.4.2传感器布局2.5速度负反馈模块2.6前轮舵机2.7智能车的主要技术参数第三章软件设计3.1HCS12控制软件理论3.2算法说明及代码设计介绍3.3调试过程说明第四章结论参考文献附录1111第一章引言本赛车采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128B作为核心控制单元，通过红外光电传感器进行路径识别，采用自制光电码盘检测速

3、度，采用MC33886DH集成H桥芯片驱动电机，具有简单且先进的转向控制算法和速度控制算法，保证智能车能够在各种不同尺寸的赛道上稳定高速的行驶。本技术报告将从硬件设计（单片机型号、电源管理模块、后轮电机及其驱动模块、传感器模块、速度负反馈模块、前轮舵机）和软件设计两大部分对智能车各项性能进行介绍。11第二章硬件设计第二章硬件设计2.1单片机本智能车采用大赛组委会提供的采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128B作为核心控制单元，有关MC9S12DG128B的详细信息可以登陆www.freescale.com.cn。2.2电源管理模块2.

4、2.1电源总体分配图图1电源管理原理图图2电源管理电路图2.2.27805和7806稳压模块由于电源提供的直流电压为7.2V，而单片机、测速传感器和其中6个光电传感器的工作电压为5V。所以，使用7805电路进行5V稳压。电路如右图所示：图37805电路图11第二章硬件设计图47806电路图前轮舵机的工作电压为4.8～6V，根据舵机的特性，电机在6V时能输出最大转矩。所以，采用7806对电源电压进行降压与稳压。如右所示：2.2.3DC/DC升压模块VoViDC/DC升压模块本智能车光电传感器有2个的工作电压为12V，所以我们采用DC/DC升压模

5、块将电压升为12V。GND0图5DC/DC升压模块2.3后轮电机及其驱动模块2.3.1后轮电机本车后轮电机采用由深圳市高翔电机有限公司生产的RS-380SH-4045直流电机,电机参数如下表：表一驱动电机参数2.3.2后轮电机驱动模块后轮电机采用飞思卡尔MC33886芯片进行驱动。MC33886芯片主要技术参数：5.0Vto40VContinuousOperationPWMFrequenciesupto10kHz5.0AH-BRIDGEUndervoltageshutdownMC33886驱动芯片与单片机连接、与电机连接电路：图6MC3388

6、6连接电路原理图2.4传感器模块11第二章硬件设计2.4.1传感器工作原理及性能光电传感器采用浙江超能电子有限公司生产的E3F-DS30C1型号光电传感器。此传感器能有效的检测出黑白线。并且，此传感器有检测距离远，灵敏度可调，响应速度块等优点。具体参数为：图7E3F-DS30C1型号光电传感器原理电路图工作电压：DC10-30V;工作电流：I≤200MA;探测距离：4－30CM。响应时间：t≤1.5ms2.4.2传感器布局图8传感器布局分布在上面的两个红外光电传感器探测距离20CM，我们主要用它来检测弯道，并适时的减速；中间的四个红外光电传感

7、器主要用来检测弯道并根据情况控制前轮所转的角度；下面的两个光电传感器主要用于检测直线。2.5速度负反馈模块采用红外光电对射传感器对安装在后轮转轴上的自制编码器提取信号，并用555定时器对所提取的信号进行整形，整形后的信号送入单片机，通过单片机输入捕捉功能计算出智能车当时的行驶速度，根据反馈回的速度控制输给后轮PWM占空比。图9555定时器引脚图速度反馈电路如下：11第二章硬件设计图10速度反馈电路测速编码器安装情况如右图，采用自制的编码盘，焊接的电路。图11测速传感器安装位置2.6前轮舵机SRM-102 舵机基本参数如下：响应速度： 4.8V

8、 旋转60度 0.2秒输出力矩： 3.3kg (6V)转速：     0.18s (6V)尺寸：     39*20*36mm重量：     45g工作电压： 4.