简易智能车结题报告

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1、编号：哈尔滨工业大学大二年度项目结题报告项目名称：简易智能车项目负责人：谢启明学号：1120110323联系电话：18745036141电子邮箱：xieqimingHIT@163.com院系及专业:电气工程及自动化学院测控技术与仪器指导教师：赵勃职称：讲师联系电话：13674681656电子邮箱：hitzhaobo@163.com院系及专业：电气工程及自动化学院测控技术与仪器哈尔滨工业大学基础学部制表填表日期：年月日14一、项目团队成员（包括项目负责人、按顺序）姓名性别所在院学号联系电话本人签字谢启明男电气工程及其自动化11201103

2、2318745036141魏孙贵男电气工程及其自动化112011032515004682625何园慧女电气工程及其自动化112011030118204606171周艾玉女电气工程及其自动化112011031115104598145二、指导教师意见签名：年月日三、项目专家组意见批准经费：元组长签名：（学部盖章）年月日14(一）立项背景随着机械自动化的不断发展，人们在生活的各个方面都希望能够利用自动化的操作来提高工作效率，使生产发展能够得到不断的提高。近来在轨迹跟踪方面的话题研究不断引起人们的更多关注，国内外更是开展了一系列的智能轨迹跟踪系

3、统的竞赛活动。在实际应用中，具有智能化的机器人在人们无法触及的工作场合下更是大显身手，如各种军事机器人、勘探机器人等。和我们日常生活更为接近的有各种医疗机器人、汽车自动泊位系统、自动驾驶系统等等。轨迹跟踪系统的设计在机器人领域有着重要的地位，可以说是机器人实现智能化的一个重要指标。任何一个机器人想要实现智能化就必须能够实现对外部环境的自我感知判断并作出相应反应，最终完成人们布置的任务。本设计是一种基于单片机控制的自动寻迹小车系统，包括小车系统构成软硬件的设计方法。该项目的研究可以使学生掌握单片机和传感器的交互，还有智能寻迹小车的基本原理

4、，掌握单片机的程序设计，熟悉单片机的开发过程与程序的下载、调试流程等。项目的研究价值在于单片机对传感器的管理及对其反馈信息处理后对电机的精确控制，以及自动避障、相互之间通讯功能的研究和实施。（二）项目成果1、焊接调试完成运放模块，可使智能车具有六路电感信号传输能力，其中四路为常用通道，两路为备用通道。2、测试完成舵机数据，记录了舵机在不同占空比的PWM波输入情况下的转弯参数。3、测试完成电机数据，记录了电机在不同占空比的PWM波输入情况下的速度参数。4、焊接完成连接xs128主控板，舵机模块，四路电源，电机模块的支撑电路板和导线连接，各

5、个模块之间连接正常，支架稳定。5、增加了电压示数器，主控板开关，电机开关等小部件。方便控制智能车，以及对电池电量的掌握，得到了稳定的电压参数和不同电压下造成的电机速度不同的参数。6、掌握了xs128芯片的锁相环模块，时钟模块，AD转换模块，PWM输出模块等。7、确定了碳杆的前伸长度，以及传感器的分布。通过实测数据得到了智能车行驶过程中的前瞻程度参数，为程序中的PID算法提供比例设置参数。9、采用了简单的有线串口传输设置，可以在电脑窗口上得到智能车的行驶数据，为程序中参数的设置提供了参考。10、提出完善的程序设计思路，控制算法。编写完成完

6、整的xs128程序，能使智能车在简易赛道上低速行驶。14（三）128芯片主程序1、程序设计思路接收电感数据，经过AD转换后。先确定四个电感相对于导线的位置，从而算出导线相对于智能车中心线的位置。根据位置关系，确定输出给舵机模块的占空比大小，示意图如图1所示。跑道信号线图12、控制算法原理（1）AD采集从左到右的电感依次编号为1、3、5、7。信号依次输入到AD_value[1]、AD_value[3]、AD_value[5]、AD_value[7]。（2）AD数据处理相对于电感的位置，把跑道信号线的位置从左到右依次编号为0、2、4、6、8

7、。找到数值最大的电感编号，以及最大值，采用分类判断的方法，根据相邻两个电感数值的差值和实测数据来判断信号线的位置。转化AD_value[]为NewAD_value[]前者为正值，后者为负值。（3）PID控制，出于稳定性考虑只使用Kp和Kd。PID函数的error根据实测数据得出，由于智能车左右的不对称性，所以左右转弯时的error有所差别。（4）主函数根据LineNum提供的信号线位置，来提供不同的Kp和Kd。从而根据PID算出LoadDir，即提供给舵机模块的占空比。根据LoadDir来决定提供电机模块的占空比来决定电机的速度。3、主

8、程序（四）、硬件配置1、首先对车体进行了组装和一定程度的改装。比如将舵机由卧式改为立式，从而提高舵机的响应速度，减少弯道处智能车处理的反应时间。142、然后焊接，调试，装配各个模块。在确保各个模块安全的工作