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作者：杭州电子科技大学  谢文球  居正  李武军

指导教师：高明煜  陈龙

      作品简介

　　摘要

　　本文介绍了杭州电子科技大学钱江1 号队队员们在准备第五届飞思卡尔智
能车大赛中的工作成果。智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128 处理器的
S12X 环境，软件平台为CodeWarrior IDE 开发环境，车模采用大赛组委会统一
提供的1：16 的仿真车模。
文中介绍少了智能小车控制系统的软硬件结构及设计开发过程。整个系统涉
及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多
个方面。车模以MC9S12XS128 单片机为控制核心，以安装在随动舵机之上的激
光管作为循迹传感器，采用红外传感器检测起跑线，以光电编码器检测速度信
息。车模系统的简单工作原理是MC9S12XS128 单片机收集激光管传感器和红外
传感器返回来的赛道信息，通过软件判断其有效性，以激光管传感器返回的赛
道信息，结合控制算法控制随动舵机及前轮舵机打角，单片机再综合赛道信息
以当前速度信息，利用PID算法控制速度变化。
经实际场地测试，本车模系统可以很好的适应各种不同的赛道类型。在我们
的35 米练习赛道上，我们的车模单圈最短时间为11.1s，速度达到达到3.15m/s！

关键词：智能车，MC9S12XS128 单片机，激光传感器，编码器，舵机摆头，PID
算法

第一章引言
1.1概述
全国大学生飞思卡尔智能汽车竞赛时由教育部高等自动化专业教学指导分
委员会主办的，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，已成功举办四届。
第五届飞思卡尔智能车大赛全国总决赛在我们杭州电子科技大学举行。为
准备第五届飞思卡尔智能车大赛，我们从10 年1 月开始集训，历时7 个月。在
上一届比赛经验的基础上，硬件、机械与软件方面都有很大的改造与提高。
在继承了上届学长们所开发出的激光管传感器技术之后，我们花了大量的
时间寻找更好的的激光发射管与接收管，目的是尽可能的提高激光传感器的前
瞻与稳定性。我们花了很多精力尝试不同的循迹方案，如电子摆头，舵机随动
摆头以及两者的结合，目的是找出最优的传感器布局架构。最后基于今年的车
模机械调教的复杂性以及保证前瞻的考虑决定沿用舵机随动摆头这种较普遍的
激光循迹方案。硬件电路同样测试对比过不同的方案才最终确定下来。在后来
的调试中不断在机械上有调整和改进，为小车的近一步提速打下了基础。为使
小车能适应各种不同路况的赛道，我们也花了大量的时间，精力与金钱设计赛
道并切割制作出来。
本报告将以我们测试过的最优的传感器布局架构方案为主体，从硬件电路
芯片选型与设计，传感器的布局架构，机械部分调整，单片机控制软件的主要
理论、控制策略及实现方法等方面阐述智能车的设计工作。

全文请访问：杭州电子科技大学_钱江1号队（光电组）_技术报告.pdf