激光循迹和随动探头智能小车控制系统的论文

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1、激光循迹和随动探头智能小车控制系统的毕业论文目录摘要…I目录…..II第一章引言11.1综述11.2系统主要结构思想11.3关联文献综述2第二章模型车的主要设计思路和技术方案概要32.1车体结构32.2硬件32.3软件32.4车模设计特色与创新4第三章B型车模的机械设计53.1机械部分53.2车模53.2.1车体的重心53.2.2传感器支架53.3车模的参数调整63.3.1Toe角度63.3.2Camberlink63.3.3车身高度63.4舵机位置改装73.5传感器73.5.1上排探头位置布局73.5.2下排探头位置布局73.6防撞装置83.7

2、模型车外观8第四章电路设计说明94.1总体电路描述94.2系统电源模块94.3电机驱动模块104.4数码管显示模块114.5激光传感器及其电路设计114.5.1激光探头的电路设计124.5.2激光探头接收创新点124.6测速电路134.7核心控制板端口设置14第五章软件控制设计155.1寻线策略15XXXIX5.2程序总框图155.3程序运行方式155.4速度控制165.5激光探头路面信号的采集165.6红外传感器的AD采集处理165.7舵机摆头和转向子程序设计175.7.1跟踪舵机控制程序设计175.7.2车模转向控制程序设计175.7.3双舵

3、机的配合调试185.8软件部分总结20第六章开发工具和制作调试过程226.1开发工具226.2CodewarriorIDE的安装与使用226.3调试装置226.4C语言的在线调试236.5调试中遇到的问题及解决过程236.5.1直线跑不直的问题236.5.2跟踪舵机问题236.5.3光点亮度问题24第七章结论257.1模型汽车制作概述与技术指标257.1.1车模最终可达到的速度257.1.2车模主要技术指标257.1.3机械部分其它参数257.2智能车最终实物图267.3总结26致谢……28参考文献29附录ABJUT光电一队智能车C语言源代码IX

4、XXIX第一章引言1.1综述全国大学生飞思卡尔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，以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，是以智能汽车为竞赛平台的多学科专业交叉的创意性科技竞赛。该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，如今已成功举办四届。全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。为准备第五届飞思卡尔智能车大赛，本小

5、组从09年12月开始组队，历时8个月。经过不断的努力，在机械结构、硬件与软件方面均有所提高，并有创新。本篇论文主要介绍了“飞思卡尔”智能车比赛中的小车制作过程，论述了控制系统的软硬件设计和开发流程，涉及车模机械结构的设计与改装、电机驱动和激光发射接收电路设计及C语言控制算法等诸多方面，详细介绍了本队的特色及创新点，并着重分析了硬件电路中的激光头分时采点思想和半桥驱动的电机驱动方案。1.2系统主要结构思想首先，赛车以竞速为主要目的，一切设计和控制均为竞速服务。在探头设计中，激光头用于检测赛道上的黑线信息，红外管为辅检测直线和停车线。上排探头架在舵机

6、上便于跟踪黑线，下排探头固定，用于采集近处道路信息。上排激光管在赛道上打出一排整齐的光点，以3ms为一周期处理路况信息，并控制舵机摆头，使上排激光头的光点中心恰好在赛道黑线上，从而时刻跟紧黑线，及时控制模型车转向。其次，单片机综合考虑上方跟踪舵机PWM值与光点检测的黑线位置，决定下方前轮舵机转向，再依照测速齿数加入速度因素。最终PWM波控制电机的运作。于此同时，红外传感器辅助检测赛道中的起停线，并做出相应处理。XXXIX最终，实现模型车智能化，以尽量快的速度在复杂赛道上自动按赛道轨迹前进。1.3关联文献综述卓晴编辑的《学做智能车—挑战“Frees

7、cale杯”》，对于刚接触智能车的我们来说，这是入门必修课程，里面有很多控制策略、路径识别算法、传感器控制等方面的介绍，这些前人参赛的经验对我们队在车体和电路设计上有很大的参考价值。其它参考书目作为辅助的资料，例如谭浩强著的《C语言程序设计》，主要参考了C程序的历程和一部分指令描述。剩下的参考文献资料全部来自于网络，我们参考了智能车论坛里的大量文献资料。XXXIX第三章B型车模的机械设计第二章模型车的主要设计思路和技术方案概要智能车设计的总体思路上分为三部分，即车体结构、硬件设计和软件编程。其中车体机械结构是最基本的层次，在机械结构满足一定条件的

8、前提下，设计硬件电路，配合软件编程，力求达到环还相扣，不出差错的效果。软件结构上的设计即描绘驾驶员的驾驶水平，硬件结构和车体结构的设计统