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飞思卡尔智能车竞赛光电平衡组技术报告

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员签名:带队老师签名:日期:摘要本文介绍了常熟理工学院物电电磁一队电磁车的成果。

智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128 处理器,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A型车模。

文中介绍了智能车机械结构调整,传感器电路设计,舵机、电机控制算法以及起跑线的检测等。

车模以MC9S12XS128单片机为控制核心,以安装在车体前的工字电感作为循迹传感器,采用干簧管检测起跑线,以欧姆龙编码器检测速度信息。

车模系统的简单工作原理是MC9S12XS128单片机通过AD口采集电感检测的拟量,并通过算法处理,然后返回值用于舵机控制,根据编码器返回值进行电机的闭环控制。

通过串口,借用蓝牙等工具进行舵机PD参数,电机PID的调节,以及整定传感器参数的整合处理。

关键字:智能车、电机PID控制、舵机PD控制、电磁寻线目录第一章总体方案设计------------------------------------------------------------------------------------------- 6 第二章智能车机械结构调整与优化 ------------------------------------------------------------------------ 92.1 主销内倾 ----------------------------------------------------------------------------------------- 92.2 主销后倾 --------------------------------------------------------------------------------------- 102.3 外倾角------------------------------------------------------------------------------------------ 112.4 车轮安装示意图如下:--------------------------------------------------------------------- 122.5 舵机的安装 --------------------------------------------------------------------------------- 122.6 舵机安装示意图如下:--------------------------------------------------------------------- 132.7 小结 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 第三章电路设计说明 --------------------------------------------------------------------------------------- 143.1 电源模块--------------------------------------------------------------------------------------------- 143.2 传感器模块------------------------------------------------------------------------------------------ 153.3 电机模块 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 153.4 舵机模块 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 163.5最小系统板设计-------------------------------------------------------------------------------------- 163.6系统主板设计----------------------------------------------------------------------------------------- 173.7小结 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 第四章智能车控制软件设计说明 ------------------------------------------------------------------------- 194.1 软件设计总体框架 -------------------------------------------------------------------------------- 194.2 电机PID控制------------------------------------------------------------------------------------- 204.3 舵机的控制 ------------------------------------------------------------------------------------ 234.4 传感器数据的处理 -------------------------------------------------------------------------------- 244.5 小结 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 第5章开发工具、制作、安装、调试过程说明 ------------------------------------------------------ 255.1 软件编译环境 ------------------------------------------------------------------------------- 255.2 显示模块 --------------------------------------------------------------------------------------- 255.3 蓝牙调试模块 ------------------------------------------------------------------------------- 265.4 上位机调试----------------------------------------------------------------------------------- 265.5 本章小结-------------------------------------------------------------------------------------- 27 模型车的主要技术参数说明 --------------------------------------------------------------------------------- 28 结论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 参考文献 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31 附录A:程序源代码 ------------------------------------------------------------------------------------------ 32引言智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。

目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性,以及提供优良的人车交互界面。

近年来,智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力,很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。

在本文中,我们详细介绍了基于电磁传感器智能车系统。

详细介绍车体机械结构的调整,传感器电路的设计,舵机控制算法,电机控制算法。

在做车的整个过程中,培养了我们团队合作能力,动手的能力,创新的能力,对我们今后的学习积极的影响。

第一章总体方案设计1.1 车体结构的总体设计:(1)为了降低重心,主控板,电池尽量靠后就低放置。

(2)考虑到放远前瞻(约40 CM)可能带来车头过重,我们尽量选用尺寸小的10 mh的电感。

选用重量轻的航模碳素杆作为支架。

(3)舵机直立安装,连杆加长,提高响应速度。

( 4 ) 传感器电路放置在车体的尾部。

1.2 整体车模如下图:图1.2.1 整体车模左视图图1.2.2 整体车模俯视图1.3 本章小结智能车能够即稳定又快速的行驶,可以说车体的结构占很大一部分比重。

由于我们组作为二年级学生第一次参赛,经验尚缺,前期没有对车体结构作太多调整,所以后来发现再怎么调软件,也不能很好行驶。

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