EEPW论坛

作者：北京工业大学 李磊 李晓琪 许保达

指导教师：贾惠忠

作品简介

　　摘 要

　　本报告主要介绍了以MC9S12XS128单片机为控制核心，制作光电智能车的全过程，其中包括整体方案的设计与论证，整车机械结构的改进与调整，硬件电路的设计以及软件控制程序的设计。报告中对一些创新点进行了介绍，并且对前轮调整、舵机打舵、速度控制部分做了详细的论述。

　　本技术报告的正文分为四个部分。第一部分是对整个系统的机械结构、技术方案和创新点的概述说明;第二部分是对系统机械结构参数调整、激光传感器和舵机的安装等;第三部分是对硬件电路的设计及原理分析、创新点和实现过程;第四部分是系统软件编写调试，主要用到的控制原理、算法及代码介绍等。

　　本车模的创新在于前瞻性的进一步提高、虚线的识别、红外管传感器的调制以及速度的动态控制。经测试本车模能够很好的适应各种虚线道路，并且在过弯时车身平稳性得到了大幅提升。最终经过测试，本车模能够较好的适应大小S弯，虚线，十字线，上坡下坡等道路情况。最高速度每秒3.2米。

　　第一章 引 言

　　1.1 概述

　　智能车竞赛是以智能车为研究对象，由教育部主办，飞思卡尔半导体公司协办的创意性科技竞赛，该竞赛是以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，以迅猛发展的汽车电子为背景，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。

　　竞赛要求在规定的汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动模块以及编写相应控制程序，制作完成一个能够自主识别道路的模型汽车。智能汽车竞赛的赛道路面为宽度不小于50cm的白色面板，中心有宽度为25mm的连续黑线作为引导线。竞赛队的最终目标是在遵守竞赛规则的前提下用最短的时间跑完规定的赛道。

　　智能车制作技术报告的正文分为四个部分。第一部分是对整个系统的机械结构、技术方案和创新点的概述说明;第二部分是对系统机械结构参数调整、激光传感器和舵机的安装等;第三部分是对硬件电路的设计及原理分析、创新点和实现过程;第四部分是系统软件编写调试，主要用到的控制原理、算法及代码介绍等。

　　1.2 系统主要结构思想

　　首先，智能车以竞速为首要目的，一切设计和控制均为竞速服务。在传感器设计中，激光传感器用于检测赛道上的黑线信息，红外传感器用于辅助上坡和检测停车线。激光传感器架在舵机上便于跟踪黑线，红外传感器固定车头处，用于采集近处道路信息。激光传感器在赛道上打出按一定分布排列的光点，以0.5ms为一周期处理路况信息，并控制舵机摆头，使激光传感器的光点中心恰好在赛道黑线上，从而时刻跟紧黑线，及时控制模型车转向。

　　其次，单片机综合考虑上方跟踪舵机PWM值与光点检测的黑线位置，决定下方前轮舵机转向，再加入速度因素最终输出PWM波控制电机的转动。于此同时，红外传感器辅助检测赛道中的起停线，并做出相应处理。

　　最终，实现模型车智能化，以尽量快的速度在复杂赛道上自动按赛道轨迹前进。

原文请访问：北京工业大学-THINKER队技术报告.pdf。