杀破车队技术报告

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1、第一界全国大学生智能汽车竞赛技术报告技术报告学校：河海大学（常州校区）队伍名称：杀破車参赛队员：周明明、孙鑫、姚泽夫1818目录第一章引言2第二章智能汽车整体设计32.1导航方案的选取32.2系统资源需求与分配42.3硬件结构设计42.3.1车模结构特点42.3.1电路板42.4开发流程52.4.1编译环境52.4.2下载调试5第三章视频信号采集63.1采集分析63.2采集时序流程6第四章智能汽车硬件设计74.1机械部分74.1.1舵机的安装74.2电路部分74.2.1电源模块84.2.1.15V供电电源84.2.1.212V升压电路84.2.2时钟模块94.

2、2.3串口模块94.2.4循线模块104.2.5电机驱动模块11第五章智能汽车软件设计115.1路径识别125.2PWM的相关知识13第六章总结与展望15附录A：程序1618第一章引言本智能小车以AT89S52型单片机作为唯一的核心控制单元，电机驱动芯片选用了L298，采用红外发射接收管采集图像循线。同时，采用PWM技术，控制舵机的转向和电机转速。此外，软件系统增加了复位快速自动重启技术，防止小车受到干扰后不能正常运行情况的出现。技术报告以智能小车的设计为主线，包括小车的构架设计、软硬件设计，以及控制算法研究等，共分为六章。其中，第一章为引言部分；第二章主要介

3、绍了小车的总体方案的选取，对单片机资源的分配作了说明。第四章对小车的硬件设计进行了详细的介绍，主要介绍了电路的设计；第五章描述了小车的软件设计和相关算法。第六章中叙述了我们在设计过程中遇到的问题和解决方法。18第二章智能小车整体设计智能小车系统主要包括以下模块：AT89S52单片机模块、驱动电机、舵机、转速反馈和红外发射接收管采集模块。整体结构框图如图2.1所示。AT89S52驱动电机舵机模块红外采集模块图2.1智能小车系统功能模块图2.1导航方案的选取以AT89S52为核心，设计寻线方案并尽可能的提高车速，是获得比赛胜利的关键。传统的寻线方案是使用“线型检测

4、阵列”的红外传感器，这种方案实现简单，稳定性高。18第二章智能汽车整体设计表2.1系统资源需求表驱动电机速度控制1路16位的PWM输出PWM01电源7.2V供电驱动舵机转向控制1路16位的PWM输出PWM23电源5V电源红外发射接收管图像采集A/D端口AD3通道电源5V电源串口与PC数据交流接收发送ISP口控制板开始按钮1个I/O端口复位按钮2个I/O输出口MOSI～RST2.2系统资源需求与分配根据本次大赛的特点，智能车的控制系统主要有道路信息采集模块，电机驱动模块，舵机驱动模块及串口模块等，根据这些模块的功能和特点，现将所需要的资源总结表2.1所示。2.3

5、硬件结构设计2.3.1车模结构特点本项目采用后轮驱动，前轮转向。使用红外发射接收管进行导航，红外发射接收管部分用长133mm的铁皮固定于车体前方。流线型适合底盘的电路板置于小车电池与舵机之间紧贴底盘。底盘无改动，经过改装后的车模参数如表2.2。18第二章智能汽车整体设计表2.2车模参数表长235mm宽177mm高124mm重1.16Kg红外发射接收管对数8对（8个红外发射管，8个红外接收管）车模平均电流（匀速行驶）160毫安2.3.1电路板共用到2块面包板，即车身主板（包括MCU，电源电路，舵机驱动电路、电机驱动电路等），循迹模块板（红外传感器），电路板外形尺

6、寸见表2.3。表2.3.1电路板参数表长主板150mm宽主板100mm所有电容总容量小于890uF除AT89S52外的主要芯片L298N,LM2940表2.3.2循迹板参数表长主板200mm宽主板55mm主要芯片LM339N2.4开发流程2.4.1编译环境在制作过程中，运行的编译环境为KeiluVision3。2.4.2调试工具调试工具应用的是Proteus7Professional调试器。18第三章信号采集3.1采集分析红外发射管发射红外线，若被白色地面反射为接收管接收，传出的信号电压经LM339里面的比较放大器比较，输出1个高电平。若发射的红外线遇到黑色轨

7、迹线，则不能反射为接收管接收，经比较器比较输出一个低电平。由此由红外发射接收管采集的信号由高低电平编排组成输入单片机系统进行分析，判断出小车行驶情况3.2采集时序流程图定时应该采集？打开ATD完成？关闭ATD完成？开始YYYNNN保存数据图3.118第四章智能汽车硬件设计4.1机械部分主办方提供的原始车模的机械结构对小车的转角有很大的限制，为此我们为提高小车的灵活性并保证其稳定，我们对车模的机械结构进行了改进。主要体现为舵机固定，转舵口扩大。4.1．1舵机的安装舵机转向是整个控制系统中延迟较大的一个环节，为了减小此时间常数，通过改变舵机的安装位置，而并非改变舵

8、机本身结构的方法可以提高舵机的响应速度