EEPW论坛

作者：山东大学  万冰冰  段胜才  吕伟龙

指导教师：孙同景（教授）  孙波

      作品简介

　　摘要

　　智能车以汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、计算机、机械等学科。具有自动行驶，自动变速，自动识别道路的功能。智能小车是智能行走机器人的一种，这种智能小车可以适应不同环境，可以在人类无法进入或生存的环境中完成人类无法完成的探测任务。
       本课题是设计并实现一种基于飞思卡尔MC9S12XS128 单片机的磁导航智能车。本课题中，采用一款四轮的带有差速器的后轮驱动模型赛车作为智能小车基本载体，系统采用了可靠性高的16 位单片机MC9S12XS128 作为控制核心。使用安放在车头的电感传感器检测道路状况，作为小车导航的依据。设计目标是智能小车能在弯曲不平的道路上自主循迹运行，不偏离道路，速度越快越好。课题中采用10mH 电感对赛道内磁场进行测量，并通过控制策略使小车平稳快速的跑完赛道全程。
       论文介绍了总体方案设计，电磁小车寻径原理，各个模块的硬件组成和软件设计。硬件方面主要介绍了电感传感器的原理和选型，电源模块，测速模块和三种调试电路的设计。此外还介绍了飞思卡尔MC9S12XS128 单片机的最小系统。软件方面主要介绍了智能小车舵机和电机驱动的初始化，电机运行的PID 控制，检测电路信号的处理和控制主程序。

关键词：智能小车；磁导航；单片机；自动寻迹

第一章 绪论 1.1 山东大学智能车队
       飞思卡尔杯大学生智能汽车竞赛起源于韩国，自2006 年引入我国以来已成功举行了五届，至今已经发展到了第六届。智能车竞赛是一项涵盖控制、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，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的长期的推动作用，并且本项赛事对进一步深化高等工程教育改革，培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识，培养本科生从事科学、技术研究能力同样具有重要的意义，对于高校相关学科学术领域学术水平的提高也有一定的帮助。
       山东大学作为第一届邀请赛参赛学校参加了至今各届智能车比赛，并取得了多项全国一等奖。春华秋实，山东大学智能车已经走过六个年头，今年将继续参加在西安举行的第六届全国大学生智能汽车竞赛。
       现在山大智能车已经形成了完善的人员管理体制和竞争机制，以嵌入式系统和智能控制创新平台为基础，以山东大学智能车工作室为人员和技术核心，形成了完善的人才培养和选拔机制。一大批工科同学从中获得了工程实践经历和丰富快乐的课余生活。目前山大智能车校内涉及控制科学与工程、信息科学与工程、机械工程、电气工程、计算机科学与工程等各学院的同学，开设了智能车暑期学校课程，并受到越来越多的关注。
       在技术上，从硬件、软件到机械，山东大学智能车工作室已经形成了完善的理论系统和技术储备。以电磁组为例，硬件方面，我们已经掌握了成熟的传感器信号放大技术，车载有效前瞻可以达到接近60cm；机械上我们已经在轮胎摩擦力方面，转向舵机、随动舵机的架设方面，形成了自己的理论和经验体系；软件方面，在信号采集、信号处理方面，我们有自己的理论，其中包括在模糊控制方面的探索；在调试系统方面，我们已经有完善的SD 卡上下位机和无线上下位机等调试系统，并在长期使用过程中形成了自己的经验和理论。在其他细节方面我们拥有更多的技术积累。

全文请访问：山东大学（电磁）-启程队技术报告.pdf