智能wifi小车源程序

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1、由于今年组委会光电管和摄像头分开比赛。所以传感器部分我们选择了光电管，比赛以小车的速度记成绩，为了让小车更快更稳得跑完全程，传感器的探测距离必须要远，既要有大的前瞻，普通的红外对管由于功率较小，探测距离增大时，干扰严重，所以我们自制了大功率对管，同时采用了程序控制脉冲发光的办法，有效的降低了发热，提高了系统的稳定性。系统采用采用了7.2V2000mAhNi-Cd蓄电池作为系统能源，并且通过稳压电路分出6伏，5伏已分别给舵机和单片机供电。直流电机驱动模块接收速度控制信号控制驱动电机运行，达到控制车速目的。转向伺服模块控制舵机

2、转向，进而控制智能车转弯。速度测量模块实时测量智能车车速，用于系统的车速闭环控制，以精确控制车速。系统充分使用了MC9S12DG128单片机的外围模块，具体使用到的模块包括：ADC模拟数字转换模块、定时器模块、PWM脉冲宽度调制模块、中断模块、I/O端口和实时时钟模块等。系统调试过程中，使用了组委会提供的代码调试环境CodeWarriorIDE，同时使用了清华的软件进行了仿真试验。图1.1系统结构框图3.1舵机部分为了使转弯更加灵活，对舵机相关部分作了部分改动。首先，我们将舵机力臂加长85mm。这样，对于同样的转弯角度值，

3、只需更小的舵机转角，减小了舵机转弯时惯性带来的弊端。其次，我们将舵机反装，使舵机连杆水平，因为此时舵机提供的力全部用在转弯上。3.2前轮部分为了增加前轮转弯时的稳定性，对前轮相关部分进行了部分改动。首先，更改前后垫片的数量，使前轮主销后倾，这样，车轮具有更好的自动回正功能。其次，更改连杆的长度，使车轮外倾，车轮转弯时，前半部分重心上移，促使赛车转弯更加稳定。再次，我们通过更改舵机连杆的长度，增加前轮前束，同样增加了前轮的稳定性。3.3底盘部分为了提高赛车运行时的稳定性，对地盘相关部分作了部分改动。首先，前轮相关位置加垫片，

4、降低了前轮重心。其次，更改后轮车轴处的调节块，使后轮重心升高，这样，车身前倾，一定程度上，增加了车的稳定性。3.4后轮部分首先，更换后轮轮距调节块，使后轮两轮之间间距加大。这样，车在转弯时不容易产生侧滑。其次，调节后轮差速，使赛车转弯更加灵活。4.1电源部分为了能使智能车系统能正常工作，就需要对电池电压调节。其中，单片机系统、车速传感器电路需要5V电压，路径识别的光电传感器和接收器电路电压工作为5V、伺服电机工作电压范围4.8V到6V(或直接由电池提供)，直流电机可以使用7.2V2000mAhNi-cd蓄电池直接供电。考虑

5、到由于驱动电机引起的电压瞬间下降的现象，因此采用低压降的三端稳压器成为必然。我们在采用lm7805，和lm7806作为稳牙芯片。经试验电压纹波小，完全可以满足要求。电池（7.2v）2000mAhNi-cd稳压电路5V6V7.2V电机单片机舵机测速板Encoder对管图4.1系统电压调节图图4.27805电路图图4.3电源模块示意图4.2电机驱动电路电机驱动使用飞思卡尔专用电机驱动芯片MC33886。驱动电路如图4.4所示。为了增大驱动能力，减少单片发热量，电路采用两片MC33886并联的方案。系统使用PWM控制电机转速，充

6、分利用单片机的PWM模块资源。电机PWM频率设定为8KHz。MC33886芯片的工作电压为5-40V，导通电阻为140毫欧姆，PWM频率小于10KHz，具有短路保护、欠压保护、过温保护等功能。电机驱动芯片安装在制作的电机驱动PCB板上，在PCB板设计时，考虑到芯片散热问题，在芯片腹部设计了方型的通孔，实际运行效果表明芯片散热均匀，设计合理。为了防止电动机突然停止时产生的电磁干扰，在电动机的两端焊接了一个0.1μF滤波电容。图4.4两片MC33886并联使用图4.5两片MC33886并联使用的实物图在图中可以看到，我们使用P

7、WM23和PWM45作为电机驱动PWM信号，两个PWM通道级联可以使其输出更加精确。在程序中，我们把PWM值直接转换成了以米/秒为单位的绝对速度，这样使智能车的速度更加直观切易于调试。4.3测速电路由于考虑到成本需要，我们采用了红外对管和黑白码盘作为测速模块的硬件构成。其中码盘为32格的黑白相间圆盘，如下图所示：图4.5码盘红外传感器安装在正对码盘的前方，虽然这样做精度比编码器要低很多，但是成本低廉制作容易，如果智能车速度较快，可以考虑再减少码盘上黑白色条的数量即可。当圆盘随着齿轮转动时，光电管接收到的反射光强弱交替变化，

8、由此可以得到一系列高低电脉冲。设置9S12的ECT模块，同时捕捉光电管输出的电脉冲的上升沿和下降沿。通过累计一定时间内的脉冲数，或者记录相邻脉冲的间隔时间，可以得到和速度等价的参数值。测速电路使用自行研制的红外反射式光电测速传感器。速度测量电路使用红外反射式光电对管RPR220，自行制作的编码盘，比较电