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《自动往返电动小汽车技术报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、基于单片机的自动往返小车设计摘要本系统以FreescaleMC9S12XS128MCU为核心控制模块，附以外围电路，采用激光管和接收管进行信号检测和循线运动；通过CodewarriorIDE在线Debug进行调试，实现自动往返小车设计。综合运用单片机技术、自动控制理论、传感器检，使小车自动借助传感器识别路面环境以及行驶状态，运用单片机的运算和处理能力来实现小车的自动加速、限速、减速、定时、原地转向倒车、左转、右转、显示行驶时间等控制。关键词：MC9S12XS128MCU，自动控制，电动小车，PWM调速，传感器
2、ABSTRACTThecoreofthesystemisMC9S12XS256seriesmicrocontrollercontrolmodule.Wemakefulluseoftheautomaticdetectiontechnology,MCUsmallestsystem,Nixietubemodulecircuit,thecontrolofsignal,andthemotordrivecircuit.ThroughthesimulationCodewarrior,practiceanddebugging
3、,werealizethedesignofautomaticcar.Wecomprehensivelyusethemicrocontrollertechnology,automaticcontroltheory,thedetectiontechnology,etc.Thecarisinunattendedoperationcircumstance,usingsensortoidentifyroadenvironmentanditspositionontheroad.Ittravelsbysingle-chip
4、microcomputercontrol,thepreliminarynocontrol.MCUisknownforitsflexibleoperations,smallvolume,lightweight,lessconsumption,powerfulfunctions,andlowinprice.Thisdesignbasedonsinglechipandperipheralcircuit,usesgrayscalesensor,laserdeviceandreceivertorealizethereq
5、uiredfollowingmovement.WeuseMCUtorealizetheautomaticforward,backward,left,right,anddisplaytimeanddistanceofintelligentcontrolsystem.KEYWORDS:MC9S12XS256microcontroller,automatic,PWMspeedadjusting,sensor1、设计任务：设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车，不能用人工遥控（包括有线和无线遥控），其行驶
6、线路满足所需的要求。1.1要求分区控制：如（图1）所示：图1跑道示意图（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超过起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开始计时）。（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）（3）D-E间为限速区，车辆往返均要求低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。2.系统方案论证与分析根据设计任务要求，并且根据我们自己
7、的需要而附加的功能，该系统的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图1）所示：MC9S12XS128主控芯片L298电机驱动芯片黑线检测模块电源模块数码管显示模块小车位置调节模块图2-1小车系统框图2-1主控芯片选择针对此次设计的要求，以性能和熟悉程度为最重要的考虑指标，选择飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12XS128。此MCU功能强大，具有高速I/O口、8路8位PWM输出通道，16通道AD转换4路定时通道、时钟发生模块，控制精度高，灵敏度强，适于进行实时过程控制。缺点是价格较贵，引脚众多且密集，搭建载板
8、难度大。系统电路图2-2电机及驱动模块2-2-1电机选择问题步进电机控制精度高，但价格昂贵且占用较多的I/0口，软件开销较大，不利于实时速度和转向控制。直流电机价格相对较便宜，占用引脚数少，调速和调整转向相对容易。综合考虑上述因素，选择直流电机对小车进行驱动2-2-3电机数量问题选用一个电机，直行效果较好，但为了保证小车在行驶过程中不触碰挡板则必须安装舵机，进行四轮驱动，机械复杂度加大的同时，舵机的
