EEPW论坛

作者：山东大学威海分校  李庆雨  任文超  张友博

指导教师：王小利  董晓舟

      作品简介

　　摘要

　　本智能车以飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12XSA28为核心控制器，利用电磁传感器采集路况信息，配合传感器、电机、舵机、电池等组成的驱动电路进行信息处理，以达到路径识别的目的，控制模型车高速稳定地在跑道上行驶。
       硬件电路部分主要采用H桥驱动模块稳定、有力地驱动直流电动机和舵机。所选用的低压差电源管理芯片LM2941S和AS1117，可使在7.2伏电池供电的条件下为系统的各功能模块提供了稳定、可靠的工作电源，为智能车的稳定工作提供了有力的保证。测速部分采用速度编码器完成对速度的及时测量和反馈。
       软件系统部分主要包括以下与路径识别系统相关模块的算法：(1)电磁传感器采集数据的处理模块算法；(2)速度反馈以及用PID算法实现对即时速度的调节模块；(3)舵机调节模块算法；(4)基于上述三个模块的路径识别算法；(5)相应的调试函数。
       本系统利用开发工具CodeWarrior进行编程开发，用BDM进行程序下载，利用串口和无线模块传输的数据进行在线调试。这些工具的使用，使得软件的设计编程和调试工作得到了保证。
通过一系列的调试，本系统基本实现了路径识别的功能，在实际的测试中，小车也比较好的完成循线行驶的任务。

关键字： 智能车，路径识别，PID，磁导航，PWM

第一章 引言        随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。
       第五届―飞思卡尔‖杯全国大学生智能汽车邀请赛就是在这个背景下举行的。大赛组委会为各支参赛队伍提供智能车车模、MC9S12XS128开发板、可充电镉镍电池组、电机驱动芯片MC33886和舵机。参赛队伍需要学习并应用嵌入式软件开发工具Codewarrior进行在线开发和调试。这个大赛的综合性很强，涵盖了控制、模式识别、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科交叉的科技创意性比赛[1]。参赛队员需要在了解上述多学科知识的基础上，利用Codewarrior软件编程控制智能车对路径信息进行采集和处理，识别当前路径状况，进而控制舵机转相应的角度，驱动电机以合适的速度在跑道上行进。
       本队制作的智能车以16位单片机MC9S12XS128B为控制系统核心，利用电磁传感器采集路径信息，经过系统处理，识别当前路径情况，做出判断决策，从而给出相应的PWM信号，通过H桥电路驱动直流电机以合适的速度行驶，同时，控制舵机转出相应的角度。
       本文先从总体上介绍了智能车的设计思想和方案论证，然后分别从机械、硬件、软件等方面的设计进行论述，重点介绍了芯片的选择和路径识别的方法，接着描述了智能车的制作及调试过程，其中包含本队在制作和调试过程中遇到的问题及其解决方法。

全文请访问：山东大学威海分校风神队技术报告.pdf