飞思卡尔-智能车入门 增强版

《飞思卡尔-智能车入门 增强版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛学习报告淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！从外观上看，智能车系统主要表现为由一系列的硬件组成，包括组成车体的底盘、轮胎、舵机装置、马达装置、道路检测装置、测速装置和控制电路板等。硬件是智能车系统的基础，没有一个好的硬件平台，智能车就无法运行。而软件部分则是整个智能车系统的灵魂，软件的核心是控制算法，完成这些任务的编程语言有汇编语言和C语言。在智能车竞赛中，硬件往往大同小异，真正决定比赛成绩的往往是软件部分，尤其是核心控制

2、算法的设计。下面从硬件和软件两个方面来解决一些智能车设计中的问题。硬件部分：淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！1.飞思卡尔智能车的大脑与核心——MC9S12DG128。MC9S12DG128是飞思卡尔半导体公司的汽车电子类产品，隶属于飞思卡尔单片机的S12系列，其内核为CPU12高速处理器。MC9S12DG128B拥有丰富的片内资源，flash达128kb，有16路AD转换，精度最高可设置为10位；有8路8位PWM并可两两级联为16位精度PWM，特别适合用于控制多电机系统。它的串行通信端口也非常丰富，有2路SCI，2路SP

3、I此外还有IIC，CAN总线等端口，并且采用了引角复用功能，使得这些功能引角也可设置为普通的IO端口使用。此外它内部还集成了完整的模糊逻辑指令，可以简化我们的程序设计。MC9S12DG128的功能非常强大，也很复杂，但是我们也不需要完全了解，只需要学习智能车制作中用到的几个模块，比如ECT、ADC、PWM、MDC、PLL、SCI等。S12单片机在使用过程中会涉及到电源、时钟、滤波、IO接口、复位、BDM接口、串行通讯等各种硬件电路设计，电路布局可以参考飞思卡尔官方用户指导的说明。同时各寄存器模块功能参数也可以查阅用户指导。

4、2.智能车动力的源泉——直流电机。淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！直流电机为智能车提供动力，控制着智能车的车速，是智能车系统的重要部分。在飞思卡尔智能车大赛中，电机涉及到的方面包括驱动电路，电机调速电路，转速测量电路等。1）电机驱动电路。图1图1是一个典型实用的简单直流电机调速驱动电路，功率管的选择由电机的功率决定，由于电机启动的时候存在较大的浪涌电流，其标称电流取电机正常工作时电流的3～5倍。PWM信号的占空比决定电机的转速，故电机的调速可通过改变PWM信号的占空比实现。2）PWM（脉宽调制）调速淘宝搜索，学长联盟，获

5、取更多资料！在PWM调速系统中，在电源电压Ud不变的情况下，电枢端电压的平均值U0取决于占空比的大小，即改变占空比的值可以改变电枢端电压的平均值，从而达到调速的目的。一般可以采用定宽调频、调宽调频、定频调宽三种方法改变占空比的值，但是前两种方法在调速时改变了控制脉宽的周期，当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时将会引起振荡，因此常采用定频调宽法改变占空比的。图2.PWM调速控制输出电压波形直流电机电枢两端电压：淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！电机驱动调速电路既可以直接采用MC33886电机驱动芯片，也可以采用大功率MOS

6、管来自行设计电机驱动电路。图3.MC33886驱动电路图4.大功率MOS管驱动电路3）.车速检测淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！车速检测是通过检测驱动电机的转速来实现的，常用的测速方法有三种：1.转角编码盘转角编码盘分为绝对位置输出和增量式位置输出两种。一般可使用增量式编码盘。它输出脉冲的个数正比于电机转动的角度，从而使编码盘输出脉冲的频率正比于转速。可以通过测量单位周期内脉冲个数或者脉冲周期得到脉冲的频率。2.反射式光电检测反射式光电检测是在后轮齿轮传动盘上粘贴一个黑白相间的码盘，通过安装在码盘侧面的反射式红外传感器，

7、来读取光码盘的转动脉冲。其原理和转角编码盘测速原理是类似的。图5.光电式脉冲编码器结构3.霍尔传感器检测淘宝搜索，学长联盟，获取更多资料！霍尔传感器是基于霍尔效应原理，将电流、磁场、位移、压力、转速等被测量转换成电动势输出的一种传感器。虽然转换率低、温度影响大，要求转换精度较高时必须进行温度补偿，但霍尔传感器具有结构简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围大、无触点、寿命长、可靠性高，以及易于微型化和集成电路化等优点。图6.三种不同结构的霍尔式转速传感器图7.测速传感器的安装3.光电式传感器布局——光电组淘宝搜索，学长联盟

8、，获取更多资料！光电式传感器是利用光电器件把光信号转换成电信号的装置。光电式传感器工作时，先将被测量转换为光量的变化，然后通过光电器件再把光量的变化转换为相应的电量变化，从而实现非电量的测量。光电式传感器的核心是光电器件，光电器件的基础是光电效应。各个光电传感器的布局间隔对智能车的运行，是有一定影响的。