浙江賽區(qū)光電組杭州電子科技大學(xué)3隊(duì)

1、目錄大學(xué)生智能汽車競賽2第九屆“飛思”杯摘要5第一章引言61.1 概述61.2 整車設(shè)計(jì)71.3 小結(jié)9第二章機(jī)械設(shè)計(jì)與修改102.1 前輪. 102.2 底盤高度132.3 主動(dòng)懸掛132.4 傳感器支架142.5 舵機(jī)的安裝152.6 差速調(diào)整16第三章硬件設(shè)計(jì)17硬件電路整體架構(gòu)設(shè)計(jì)17單片機(jī)最小系統(tǒng)板電路設(shè)計(jì)18傳感器設(shè)計(jì)18起跑線檢測電路18電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)19舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)20液晶按鍵電路設(shè)計(jì)21系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)22系統(tǒng)主板電路設(shè)計(jì)223.13.23.33.43.53.63.73.83.93.10 電源電路設(shè)計(jì)233.11 小結(jié)23第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)244.1 軟件的總體思路24

2、4.2 主程序結(jié)構(gòu)244.3 程序的運(yùn)行254.4 路徑識(shí)別子程序設(shè)計(jì)264.5 搖頭舵機(jī)4.6 轉(zhuǎn)向舵機(jī)4.7 懸掛舵機(jī)子程序設(shè)計(jì)26子程序設(shè)計(jì)27子程序設(shè)計(jì)284.8 速度子程序設(shè)計(jì)294.9 小結(jié)34第五章開發(fā)、調(diào)試過程說明355.1 開發(fā)工具355.2 調(diào)試工具355.2.15.2.25.2.35.2.3串口調(diào)試. 36按鍵調(diào)試模塊36SD 卡與大容量 FLASH 調(diào)試模塊36上位機(jī)調(diào)試37第六技術(shù)參數(shù)說明386.1 車模主要技術(shù)參數(shù)38第七章總結(jié)39致謝40參考文獻(xiàn)41附錄 A 程序源代碼42附錄 B電路設(shè)計(jì)圖錯(cuò)誤!未定義書簽。4摘要本文了杭州電子科技大學(xué)杭電光電三隊(duì)隊(duì)員們在準(zhǔn)備第九

3、屆飛思智能車大賽中的工作成果。智能車的硬件平臺(tái)采用Kinetis 微器，軟件平臺(tái)為IAR開發(fā)環(huán)境，車模采用大賽統(tǒng)一提供的B型車模。文中主要介紹了智能小車系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)開發(fā)過程。整個(gè)系統(tǒng)涉及車模機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整、傳感器電路設(shè)計(jì)及信號(hào)處理、算法和策略的優(yōu)化等多個(gè)方面。車模以MK60DN512ZVLQ10單片機(jī)為，以安裝在車身上的線性CCD為循跡傳感器，采用紅外對管檢測起跑線，以正交光電編碼器檢測速度信息。車模系統(tǒng)的簡單工作原理是MK60DN512ZVLQ10單片機(jī)線性CCD傳來的賽道信息，結(jié)合舵機(jī)算法舵機(jī)轉(zhuǎn)角，單片機(jī)再綜合賽道信息并結(jié)合旋轉(zhuǎn)光電編碼器的速度反饋信號(hào)，利用電機(jī)算法速度變

4、化。結(jié)合軟件仿真和上位機(jī)軟件的調(diào)試，最終確定了各項(xiàng)參數(shù)。關(guān)鍵字：智能車；PID；上位機(jī)；線性CCD第一章引言1.1 概述飛思杯大學(xué)生智能車競賽以“立足培養(yǎng)，重在參與，鼓勵(lì)探索，追求卓越”為指導(dǎo)思想，涵蓋了機(jī)械、模式識(shí)別、電子、電氣、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、汽車?yán)碚摰榷喾矫嬷R(shí)，從一定程度上反映了當(dāng)代大學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和探索創(chuàng)新的精神。我們積極組隊(duì)參加第九屆“飛思”杯全國大學(xué)生智能車比賽。光電組采用線性CCD檢測賽道。其信號(hào)與攝像頭組和電磁組有很大差別，主要在于線性CCD對于光線的要求比較高，適應(yīng)性相對較差，而且前瞻也有局限性，結(jié)合上述特點(diǎn)，我們采CCD及“搖頭”策略，加以合理的傳感器布局

5、，經(jīng)過后續(xù)電路處理，完成對賽道信號(hào)檢測并以此來車子的轉(zhuǎn)向和行駛速度。關(guān)于軟件，我們采用魯棒性較強(qiáng)的PID算法來作為車子的主導(dǎo)。為滿足智能車在高速與急轉(zhuǎn)等惡劣情況下的動(dòng)力性能和穩(wěn)定性能，我們參考了前幾屆的隊(duì)伍參賽經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過深思熟慮對整車經(jīng)行了合理的重心與電路等的布局。本技術(shù)報(bào)告主要講述杭電光電三隊(duì)智能車的制作歷程，機(jī)械和硬件的設(shè)計(jì)、改裝，以及單片機(jī)的學(xué)習(xí)和使用，算法的研究與應(yīng)用，車模機(jī)械參數(shù)的討論和修改等。61.2 整車設(shè)計(jì)1.2.1 車輛布局鑒于賽道的摩擦力和復(fù)雜性以及車模的機(jī)械結(jié)構(gòu)等因素，我們認(rèn)為在確保不賽道的情況下最大限度降低重心有利于車子行駛，主要是因?yàn)檫@對車子轉(zhuǎn)彎的性能以及直道加性能有

6、很大幫助。故而在設(shè)計(jì) PCB 及機(jī)械架構(gòu)時(shí)主要以降低重心及車模對稱性為進(jìn)行改裝。另外，由于 CCD 對于抖動(dòng)比較敏感，所以我們采用特制支架對其加固，支架以碳桿及銅柱為主要材料，這樣可以在保證質(zhì)量足夠輕的前提下最大限度使在車模運(yùn)動(dòng)時(shí) CCD 不發(fā)生抖動(dòng)。此外，我們采用 500P 的 OME-A 18 光電編碼器，直接用編碼器齒輪咬合車模后輪齒輪的來獲取速度信息，從而對車子運(yùn)行速度進(jìn)行閉環(huán)。車模主體部分：1： 底盤及附屬部分，電機(jī)、舵機(jī)、電池等；2： 賽道信息檢測部分，線性 CCD、紅外對管等；3： 編碼器測速部分；4： 單片機(jī)最小系統(tǒng)及電源電路；5： 傳感器支架；6： 紅外對管及 OLED。圖1

7、.1 車模整體圖簡述1.2.2由于傳感器感應(yīng)得到的電壓信號(hào)相對較小，黑白線電壓差值較小,所以我們采用藍(lán)宙電子提供的帶的線性CCD，信號(hào)值經(jīng)過后，黑白線差值較大，然后再通過單片機(jī)AD口。同時(shí)編碼器的信號(hào)也同步輸入，由單片機(jī)的正交編碼模塊進(jìn)行計(jì)算，從而得到車子行駛的速度。舵機(jī)采用PID算法根據(jù)速度及賽道信息進(jìn)行，并且加入連續(xù)函數(shù)進(jìn)行，使前輪的轉(zhuǎn)向更加具有連續(xù)性和精確性；驅(qū)動(dòng)電機(jī)在最佳的驅(qū)動(dòng)頻率（15kHz）下，采用增量式PIDPWM通道的占空比而調(diào)整電機(jī)輸出功率。圖1.2 車模系統(tǒng)概述81.2.3 光電組的優(yōu)勢與劣勢光電組的信號(hào)與處理與攝像頭組和電磁組有很大差異，對于光線要求較高，所以適應(yīng)性較差，

8、我們嘗試過動(dòng)態(tài)時(shí)間及動(dòng)態(tài)閾值等算法加強(qiáng)其適應(yīng)能力。線性CCD到的圖像信息很少，賽道識(shí)別難度比較大，而且容易丟線，前瞻也有局限性，所以對算法要求比較高，另外B車模本身機(jī)械架構(gòu)較差，尤其是前輪虛位及其嚴(yán)重，我們采用粘貼錫箔紙及AB膠固定等減小虛位。光電的優(yōu)勢就在于B車模速度性能好，速度提升空間很大，合適的機(jī)械結(jié)構(gòu)及軟件算法可以使之發(fā)揮出巨大的潛力。1.3 小結(jié)本章主要了車模的整體設(shè)計(jì)思路和大致的布局，以上將會(huì)為以下章節(jié)的起到鋪墊的作用。第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)與修改2.1 前輪為了使模型車在直線行駛時(shí)更加穩(wěn)定，轉(zhuǎn)向輕便，轉(zhuǎn)能自動(dòng)回正，并減少輪胎和轉(zhuǎn)向系零件的磨損等，在轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸之間形成一定的相對

9、安裝位置，叫車輪。其中主銷后傾、主銷內(nèi)傾、車輪外傾和前束。我們今年的比模主銷后傾角與前輪外傾不可直接調(diào)整，但是通過對前懸掛系統(tǒng)的適當(dāng)打磨（規(guī)則）可以達(dá)到一定的調(diào)整。接下來主要主銷后傾、主銷內(nèi)傾和前車子行駛的影響及。2.1.1 主銷后傾主銷在車模的縱向平面內(nèi)（汽車的側(cè)面）有一個(gè)的傾角，即主銷線與地面垂直線在車模在縱向平面的夾角，稱為“主銷后傾角”，如圖2.1示例所示。車模采用主銷后傾的是由于汽車在車輪偏轉(zhuǎn)后會(huì)產(chǎn)生一回正力矩，糾正車輪偏轉(zhuǎn)。車模的主銷后傾不可直接，在此我們采用預(yù)設(shè)的主銷后傾角，大概5度。如圖2.2所示。圖2.1 主銷后傾角示例圖2.2主銷后傾角102.1.2 主銷內(nèi)傾主銷在車模的橫

10、向平面內(nèi)向內(nèi)傾斜一個(gè)角，即主銷軸線與地面垂直線在車模的橫向斷面內(nèi)的夾角，稱為“主銷內(nèi)傾角”，如圖2.3示例所示。主銷內(nèi)傾角也有使車輪自動(dòng)回正的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在外力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)是時(shí)，由于主銷內(nèi)傾的，車輪連同整個(gè)車模的前部將會(huì)被抬高；外力消失后，車輪在重力作用下恢復(fù)到中間位置。另外主銷內(nèi)傾還會(huì)使主銷線延長線與路面的交點(diǎn)到車輪中心平面的距離減小，同時(shí)轉(zhuǎn)向時(shí)賽道作用在轉(zhuǎn)向輪上的阻力矩也會(huì)減小，從而減小轉(zhuǎn)向阻力，使轉(zhuǎn)向輕便，靈敏。最后，之所以這么做，是為了彎道。輪胎調(diào)整為傾斜以后直線行走的時(shí)候是輪胎內(nèi)側(cè)著地。而當(dāng)過彎的時(shí)候，由于慣性車體會(huì)要向彎道外側(cè)傾斜，而這時(shí)候的外側(cè)輪胎如果傾斜角度事先調(diào)整得當(dāng)則正

11、好可以胎面著地，從而使車輛在彎道獲得最佳抓地力。而如果事先把輪胎裝成是完全垂直于地面的話，盡管直線行駛的時(shí)候輪胎是胎面著地，而到彎道就會(huì)變成輪胎外側(cè)著地了，那樣將大大減小輪胎與地面的有效接觸面積，從而導(dǎo)致彎道抓地力大幅降低。不可過度調(diào)整，否則在直道和彎道時(shí)均使用輪胎內(nèi)側(cè)，導(dǎo)致輪胎嚴(yán)重磨損，抓地力極低?？蛇m當(dāng)提高（向左側(cè)調(diào)整）前輪內(nèi)傾角，以便在過彎時(shí)保持轉(zhuǎn)向靈敏度。高速賽道提高（向左側(cè)調(diào)整），低速賽道降低（向右側(cè)調(diào)整）。由于我們的車模要在高速下連續(xù)轉(zhuǎn)彎，在此車模主銷內(nèi)傾為-8度左右。圖2.3 主銷內(nèi)傾角示例圖2.4 主銷內(nèi)傾角2.1.3 前輪前束前轉(zhuǎn)向靈敏度與穩(wěn)定性的權(quán)衡。前束不可以無限度增大（

12、向左側(cè)調(diào)整），太大了的話，直道行駛時(shí)車輪與地面發(fā)生的就不是滾動(dòng)摩擦，而是滑動(dòng)摩擦，輪胎磨損將急劇增大，且會(huì)導(dǎo)致阻力加大，降低直道速度。過度減?。ㄏ蛴覀?cè)調(diào)整），會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性降低，車輛抖動(dòng)，難以操控。如圖2.5示例所示。為了增加車子的轉(zhuǎn)向性能以及滿足轉(zhuǎn)彎原理，車子的前束為tou out,大概5度左右。如圖2.6所示。圖2.5 前束示例圖2.6 前輪前束經(jīng)過對以上車子前輪調(diào)整找到最佳參數(shù)后，車子在高速情況下獲得較好的穩(wěn)定性與速度性能。122.2 底盤高度由于車模在賽道上高速行駛和連續(xù)急轉(zhuǎn)彎，所以整車重心的高低決定了車模的加性能、轉(zhuǎn)向性能、行駛穩(wěn)定性等。吸取了前幾屆攝像頭車模在比賽中翻車的教訓(xùn)后，我們

13、堅(jiān)持將整車重心最大限度的降低（前提是不賽道）。在包裹上后來指定的防滑套后，我們進(jìn)行了“先滑先翻”試驗(yàn)。就是將車模放在賽道板子上，然后逐漸傾斜板子，看車模是先發(fā)生滑動(dòng)還是先翻。如果是先滑動(dòng)，那么就是摩擦力或者抓地力不足，重心導(dǎo)致過彎時(shí)翻車；如果是先翻車，那么說明重心太高。結(jié)果是車模先滑動(dòng)，說明車模重心不是很高了，一般發(fā)生彎道翻車。為了增加轉(zhuǎn)向的靈敏度，前底盤的高度設(shè)定為低于后底盤高度，從而在轉(zhuǎn)彎時(shí)能夠更靈敏的轉(zhuǎn)彎。2.3 主動(dòng)懸掛根據(jù)往屆比賽我們了解到車模在加了主動(dòng)懸掛以后對車模行駛有一定幫助。圖 2.7 主動(dòng)懸掛2.4 傳感器支架關(guān)于支架的選取，我們歷經(jīng)多種方案。最開始采用“銅柱&板&

14、amp;碳桿&AB膠”，后來發(fā)現(xiàn)該方案銅柱太沉重，使車模前部重量大幅增加，而且銅柱質(zhì)地較脆硬，撞擊或者過度拆卸就會(huì)“”甚至折斷。直至最后采用碳桿的方案，該方案一直使用到現(xiàn)在。優(yōu)點(diǎn)在于：1：架構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，強(qiáng)度大；2：可以使傳感器支架做長，獲得較遠(yuǎn)前瞻。因?yàn)檫@種架構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，而且車模行駛時(shí)傳感器支架抖動(dòng)較小，所引起的傳感器值改變?。ê蠹壍姆糯蠛髸?huì)使信號(hào)出現(xiàn)異常，因此減小抖動(dòng)很重要）；3：可以做在任何位置，從而我們直接將支架固定在降低重心的配件里，很牢固而且整車看起來簡潔、堅(jiān)固；4：該組合架構(gòu)拆卸和維修較為方便，如果碳桿折斷，只需更換即可。圖 2.8搖頭舵機(jī)安裝14圖2.9搖頭舵機(jī)

15、安裝圖 2.10 固定CCD支架2.5 舵機(jī)的安裝新車模的舵機(jī)是立式安放的，為了降低重心和減小前懸架的運(yùn)動(dòng)，舵機(jī)改為爬式放置。圖 2.11 舵機(jī)安裝圖2.6 差速調(diào)整今年B車模差速分為內(nèi)外差速，差速效果較為理想，所以無需任何高難度調(diào)整，只要保證差速在時(shí)不打滑即可。圖 2.12 差速16第三章硬件設(shè)計(jì)這一章將說明我們車模的每一部分硬件電路的原理及設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。3.1 硬件電路整體架構(gòu)設(shè)計(jì)圖3.1 車模系統(tǒng)電路總體構(gòu)架圖系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖3.1所示，電路分成幾個(gè)模塊單片機(jī)最小系統(tǒng)，電源電路，傳感器電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，調(diào)試用的液晶顯示&按鍵電路。部分模塊獨(dú)立在單獨(dú)的電路板上，方便隨時(shí)修改方案，并

16、實(shí)現(xiàn)物理上的。強(qiáng)電流和弱電流分別分布在電路板上的兩個(gè)角落。數(shù)字地與模擬地。上述措施可以防止電磁干擾，顯著的提高電路的穩(wěn)定性。3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)板電路設(shè)計(jì)為提高隊(duì)員的動(dòng)手能力和減小模型車總重量，我們設(shè)計(jì)了單片機(jī)最小系統(tǒng)板。最小系統(tǒng)板使用MK60DN512ZVLQ10。最小系統(tǒng)板中單片機(jī)時(shí)鐘（有源晶振提供）與復(fù)位電路、3.3V穩(wěn)壓電路、JLINK接口，并引出其他需要的IO。而光電編碼器接口、舵機(jī)接口、驅(qū)動(dòng)電路接口等就直接設(shè)計(jì)在主板上，因?yàn)樗麄兊墓╇姳容^麻煩而且供電必須穩(wěn)定。整個(gè)最小系統(tǒng)電路板按照Freescale提供的PCBLayout設(shè)計(jì)，電路的穩(wěn)定性。為了提高單片機(jī)最小系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止5

17、40電機(jī)和伺服舵機(jī)在大功率工作時(shí)（例如直到或者急轉(zhuǎn)彎時(shí)）將電池電壓拉低導(dǎo)致最小系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障，我們修改了最小系統(tǒng)的供電方案。首先電池電壓降壓到5.5V,再穩(wěn)壓到3.3V，顯著提高了單片機(jī)的能力。圖 3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng) PCB 圖圖 3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)物圖3.3 傳感器設(shè)計(jì)傳感器模塊我們直接采用了藍(lán)宙電子的線性CCD模塊。3.4 起跑線檢測電路按照比賽規(guī)則，起跑線是兩條10cm長的黑線。用四個(gè)線性排列的紅外對管進(jìn)行檢測即可。通過調(diào)整紅外對管的相對距離可以確保每次車模經(jīng)過都至少有18兩個(gè)對管檢測到黑線。圖3.4 紅外對管檢測電路3.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)對于電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，可有多種選擇，像電

18、機(jī)驅(qū)動(dòng)MC33886、L298N等，但是以上效果不好。因?yàn)殡姼凶鳛閭鞲衅髑罢氨容^小，因此需要用H橋的電路剎車才能夠使得車及時(shí)剎車，入彎。另外，今年電磁組的電機(jī)采用540電機(jī)，功率較大，我們大概測試過啟動(dòng)或者時(shí)電流可以達(dá)到7.5A（適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)頻率下），甚至燒毀電池的保護(hù)連接件。開始我們采用英飛凌的集成半橋BTS7960BH橋來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于速度提升后電機(jī)耗電較大，所以發(fā)熱嚴(yán)重，使得BTS7960B進(jìn)入過熱保護(hù)而導(dǎo)致車子停止前進(jìn)。后來改用MOS H橋來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，當(dāng)速度達(dá)到一定水平后焊接MOS的焊錫融化后使MOS掉落，燒毀很多電路。于是我們又開始艱難的嘗試新的驅(qū)動(dòng)方案。最終我們找到了4N MOSFE

19、T的H橋方案，于是采用4N MOSFET 的H橋使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)問題徹底解決。該電路也較為簡單，文庫即可搜到。往屆技術(shù)報(bào)告亦有所提及。圖3.5 驅(qū)動(dòng)電路圖3.6 驅(qū)動(dòng)電路3.6 舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)今年B車轉(zhuǎn)向舵機(jī)采用的是S-D5數(shù)字舵機(jī)，工作電壓小于5.5V。為了穩(wěn)定性和舵機(jī)，我們于是給該舵機(jī)提供5.2V到5.4V的電壓。早期檢測表明該舵機(jī)耗電較大，因此我們就沒有使用使用比較廣泛的LM2576和LM2596，而是采用新型的8133降壓穩(wěn)壓器（輸入級直接是電池電壓），8133足夠提供舵機(jī)的供電，還能有較大電流的裕量。實(shí)際測試的過程中也沒有出現(xiàn)因?yàn)槎鏅C(jī)供電的問題導(dǎo)致舵機(jī)反映遲鈍。所以最終就采用了這種方案

20、。舵機(jī)的除了需要5.4V的供電電壓還需要一路PWM波，以20ms為周期（實(shí)際S-D5數(shù)字舵機(jī)可以用最大300HZPWM信號(hào)），不同的占空比會(huì)使舵機(jī)穩(wěn)定在不同的角度上，具體如圖3.12所示。20圖 3.6.1 不同PWM對應(yīng)的舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度3.7 液晶按鍵電路設(shè)計(jì)為使軟件上參數(shù)調(diào)節(jié)的方便，我們特意制作了這個(gè)液晶加鍵盤模塊。調(diào)試中，這個(gè)模塊給我們對參數(shù)的確定帶來了極大的方便，不用為改一個(gè)參數(shù)而重新為單片機(jī)一下程序。模塊采用鍵盤+ OLED液晶。此模塊直接與最小系統(tǒng)板連接，并將其直接固定在主板。圖3.7 液晶按鍵PCB圖圖3.8 液晶按鍵PCB圖3.8 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)要穩(wěn)定工作，首先電源要穩(wěn)定，

21、系統(tǒng)中有多路電源，7.2V，5.5V，3.3V等。7.2V電池電壓直接接到電機(jī)啟動(dòng)模塊，5.5V為舵機(jī)供電，3.3V為單片機(jī)、紅外模塊、CCD以及液晶供電。3.9 系統(tǒng)主板電路設(shè)計(jì)由于硬件是分模塊設(shè)計(jì)的，最終要接在一起才能相互通信。主板電路主要有電池接口、單片機(jī)最小系統(tǒng)板插座、電源電路板插座、舵機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口。另外，主板上還集成了出3.3V穩(wěn)壓電路。接口電路板的PCB設(shè)計(jì)是要充分考慮與車模機(jī)械的配合，于是的采用高效優(yōu)質(zhì)的牛角插座及排線來完成遠(yuǎn)距離連接。圖3.9 主板電路PCB圖圖 3.10 整體電路實(shí)物223.10 電源電路設(shè)計(jì)由于主板空間有限，故將部分電源模塊單獨(dú)做出，包含 3 路 5.5

22、V 電源電路，分別為打角舵機(jī)、搖頭舵機(jī)和舵機(jī)、3.3V 穩(wěn)壓供電。圖 3.11 電源電路 PCB圖 3.12 電源電路實(shí)物圖3.11 小結(jié)對于硬件電路部分，一定要用料扎實(shí)，穩(wěn)定第一，性能一定要高。單片機(jī)電壓一定要穩(wěn)定，防止舵機(jī)和電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候拉低電壓導(dǎo)致復(fù)位。解決這個(gè)問題最實(shí)用的辦法就是加上儲(chǔ)能器件，加上適當(dāng)大小的電容是必要的。整個(gè)電路板的制作過程也要十分嚴(yán)謹(jǐn)。電路簡單的線路板直接使用手工制作。復(fù)雜的電路要經(jīng)過好幾個(gè)步驟。首先手工制作電路板，長時(shí)間工作以測試其穩(wěn)定性。當(dāng)穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)之后根據(jù)原理圖重新布線，到工廠生產(chǎn)PCB，制作出第一批樣品。沒有問題的樣品電路板直接使用，布局不好或者是影響性能的電

23、路板要重新制作，直至紋波、質(zhì)量、體積、布局才是最終。硬件電路是智能車的基礎(chǔ)，只有打好基礎(chǔ)才能繼續(xù)軟件方面的工作。第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 軟件的總體思路軟件即將的思路通過代碼形式灌輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，并讓其高速有序的執(zhí)行。對于所有智能車來說軟件基本是按照路徑識(shí)別=>搖頭=>主動(dòng)懸掛=>舵機(jī)=>速度。其目的是在比賽時(shí)以最快速度，最佳路徑跑完全程。具體方案就是CCD傳來的賽道電壓值，賽道兩側(cè)黑線的位置，搖頭打角，主動(dòng)懸掛，進(jìn)而舵機(jī)打角，電機(jī)轉(zhuǎn)速。思路清晰可行，但真正想達(dá)到好的效果還是有一定難度的。4.2 主程序結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)，主要以下幾個(gè)部分：初始化、路徑信息、決策等幾個(gè)部分。程序

24、的主體采用順序結(jié)構(gòu)。為了方便，Main函數(shù)里面除了初始化程序就是起跑線檢測，而所有的操作放在定時(shí)中斷中。如果說畫流程圖，從宏觀上來看是兩條線同時(shí)執(zhí)行。如圖4.1所示：24圖4.1 主程序結(jié)構(gòu)示意圖4.3 程序的運(yùn)行電源打開后后，對智能車所有參數(shù)進(jìn)行初始化處理，接著進(jìn)行PIT 定時(shí)中斷，對線性CCD傳感器采回來的數(shù)值進(jìn)行分析，由此出賽道的兩邊黑色引導(dǎo)線的位置坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)時(shí)信息設(shè)置合適的參數(shù)，并由此執(zhí)行以下的步驟。根據(jù)CCD的黑線位置計(jì)算出賽道兩側(cè)的黑色導(dǎo)線與車正中心的偏差（下簡稱黑線偏差）。并由黑線偏差的大小調(diào)節(jié)合適的CCD前瞻遠(yuǎn)近以實(shí)現(xiàn)最合適的路徑與處理。獲得賽道信息與目前的車身與賽道間的黑線

25、偏差后，即可結(jié)合舵機(jī)的PID算法舵機(jī)的打角值，打角與黑線偏差的由PID，調(diào)節(jié)最適的PID參數(shù)用以最佳的路徑跑法。同時(shí)根據(jù)兩個(gè)CCD的遠(yuǎn)近以及黑線偏差可以相互切換使用，由黑線的偏差量即時(shí)改變給定電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在獲取到目標(biāo)轉(zhuǎn)速后，通過電機(jī)的PID器迅速穩(wěn)定的電機(jī)達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。4.4 路徑識(shí)別子程序設(shè)計(jì)路徑識(shí)別對CCD傳感器的以及信號(hào)的處理。我們利用PIT 定時(shí)中斷，在一定的中斷時(shí)間后進(jìn)行CCD的函數(shù)，將CCD的128個(gè)位置的電壓值用數(shù)組line128儲(chǔ)存下來。對128個(gè)點(diǎn)的電壓值進(jìn)行精細(xì)分析，通過設(shè)定閾值的濾除雜波之后，利用二值化或者邊沿檢測的對數(shù)據(jù)的有效性，并確定到的賽道黑色引導(dǎo)線在CCD上的

26、坐標(biāo)值,左邊黑線坐標(biāo)Lx,右邊黑線坐標(biāo)Rx，由此借助前瞻的最適狀態(tài)可以計(jì)算出車身與賽道的偏離情況：Mid = Lx+ Rx - 128，進(jìn)而可以進(jìn)行一下的舵機(jī)以及速度等。另外，為適應(yīng)今年的賽道規(guī)則，我們特地對今年的人字，坡道，等元素通過CCD來的值進(jìn)行了適當(dāng)處理，得到相關(guān)信息，進(jìn)而可以相應(yīng)的進(jìn)行打角或速度。4.5 搖頭舵機(jī)子程序設(shè)計(jì)搖頭舵機(jī)的作用在于，CCD 傳感器的角度可以根據(jù)上次黑線的情況以及車身的偏離大小變化，使得 CCD的黑線因?yàn)閺澋肋^急造成丟線情況并出現(xiàn)復(fù)雜反應(yīng)。搖頭舵機(jī)打角是基于黑線。路徑識(shí)別中得到的黑線偏差量 Mid 在26搖頭舵機(jī)的中起到到關(guān)鍵的作用。通過分析本場數(shù)據(jù)和上一場數(shù)

27、據(jù)的，可以得到兩次黑線偏差量的差值變化，由此還可以黑線的變化率 Mid_cha，即可出進(jìn)出彎道的情況，在接下來的 PID中 Mid_cha 的作用在于增強(qiáng)了過彎打角的敏感度。經(jīng)過舵機(jī)調(diào)試設(shè)定搖頭舵機(jī)占空比給定的大小，通過黑線的偏差量和變化率計(jì)算出應(yīng)該給定的數(shù)值 PWMDTY_yaotou=Mid*P+Mid_cha*D，其中 P、D 參數(shù)的設(shè)定是要根據(jù)實(shí)際情況做出最合適的調(diào)整的，它的大小影響了 CCD的搖頭量，進(jìn)而影響 CCD 的狀態(tài)，影響轉(zhuǎn)向舵機(jī)打角，還會(huì)影響速度的，所以，搖頭舵機(jī)的將是我們智能車的很重要的一部分，當(dāng)然其他也是極其重要，。圖 4.2 是搖頭舵機(jī)占空比給定的模擬曲線圖。圖4.2

28、 PWMDTY_yaotou給定的效果圖4.6 轉(zhuǎn)向舵機(jī)子程序設(shè)計(jì)關(guān)于轉(zhuǎn)向舵機(jī)打角是建立在賽道分析和黑線的基礎(chǔ)上的。路徑識(shí)別中得到的黑線偏差量Mid在接下來的中起到到關(guān)鍵的作用。通過分析本場數(shù)據(jù)和上一場數(shù)據(jù)的，可以得到兩次黑線偏差量的差值變化，由此還可以黑線的變化率Mid_cha，即可出進(jìn)出彎道的情況，在接下來的PID中Mid_cha的作用在于增強(qiáng)了過彎打角的敏感度。通過長時(shí)間的調(diào)試，設(shè)定好不同的PID參數(shù)，用來給定舵機(jī)PWM的占空比的比例，另外加上搖頭舵機(jī)的搖頭大小基于打角占空比PWMDTY_zhuanxiang = PWMDTY_yaotou + Mid*Mid*A+Mid*B +Mid_

29、cha*C。其中A、B、C是長時(shí)間調(diào)試出來的結(jié)果。其中二次項(xiàng)的系數(shù)越打角會(huì)沿二次函數(shù)，一次項(xiàng)系數(shù)越大打角就越劇烈，C項(xiàng)越大直道就會(huì)抖動(dòng)，但是過彎很靈敏。但最后實(shí)現(xiàn)的效果圖如4.3 所示。圖4.3 PWMDTY_zhuanxiang給定的效果圖4.7 懸掛舵機(jī)子程序設(shè)計(jì)懸掛舵機(jī)的作用在于，車子在過彎的時(shí)候，可以使得車身往一側(cè)略顯傾斜，就像人騎摩托車過彎一樣，可以讓過彎道更加靈活，對車身的機(jī)械也有一定的改進(jìn)作用，防止往一側(cè)過彎，因?yàn)橹匦南蛲鉁y便宜，造成另一側(cè)的車身損28傷過于厲害。懸掛舵機(jī)是依賴于轉(zhuǎn)向的大小的。不同轉(zhuǎn)向舵機(jī)的打角值，給定不同的懸掛舵機(jī)打角大小，可以給定不同的車身傾角，進(jìn)行懸掛經(jīng)過不

30、斷的調(diào)試設(shè)定懸掛舵機(jī)占空比給定的大小，通過轉(zhuǎn)向的大小和變化率計(jì)算出應(yīng)該給定的數(shù)值 PWMDTY_xuangua=zhuanxiang*P1+zhuangxiang_cha*D1，其中 P1、D1 參數(shù)的設(shè)定是要經(jīng)過不斷的調(diào)試得到的。4.8 速度子程序設(shè)計(jì)速度部分是智能車除了舵機(jī)之外最為的內(nèi)容。一個(gè)好的速度就是在不同的賽道處可以十分準(zhǔn)確的給出目標(biāo)速度，以求借助最適合和最快的速度過不同的賽道，電機(jī)對目標(biāo)速度響應(yīng)迅速，系統(tǒng)在干擾下速度依然穩(wěn)定。4.8.1模擬 PID原理第一步要求有合理的速度決策。我們最終采用的速度決策是一次函數(shù)。速度的一次函數(shù)是根據(jù)黑線的偏差情況給定的，不同的速度適合不同的偏差量，

31、這個(gè)一次函數(shù)的需要不斷調(diào)試實(shí)現(xiàn)，再設(shè)定出最高速度和最低速度，確保能夠最快最穩(wěn)定的進(jìn)行。另外，由于本屆規(guī)則設(shè)定了人字和，以及坡道，通過賽道的，給予這三個(gè)元素不同的速度。而且這些速度都是可以根據(jù)賽道的具體情況通過按鍵在比賽準(zhǔn)備時(shí)設(shè)定。同時(shí)我們基于對路況的識(shí)別對速度進(jìn)行分配，速度分配的基本原則是，入彎，彎道中適當(dāng)加速。同時(shí)給不同的彎道（如大彎，S 彎）其所能運(yùn)行的最高速度。圖4.4 PWMDTY_sudu給定的效果圖速度給定了之后執(zhí)行也大有學(xué)問。直接列出速度和占空比的是一種十分不穩(wěn)定的做法。這種做法受電池電量影響嚴(yán)重，而且只能適應(yīng)某一種摩擦力的賽道。所以我們決定根據(jù)編碼器反饋回來的數(shù)值進(jìn)行換算。實(shí)際

32、我們給定的目標(biāo)速度與目標(biāo)編碼器的值是匹配的，當(dāng)編碼器反饋回來的速度沒有達(dá)到目標(biāo)速度，那么正轉(zhuǎn)占空比自加，反之則自減。只要調(diào)節(jié)自加和自減的步進(jìn)就能很好的對速度進(jìn)行。這種步進(jìn)，就是經(jīng)典的增量式PID。對車速的 PID 閉環(huán)策略是將建立在經(jīng)典的 PID算法的基礎(chǔ)上。有關(guān)PID 的策略在這里做相關(guān)的說明。將偏差的比例（Proportion）、（Integral）和微分（Differential）通過線性組合量，用這一量對被控對象進(jìn)行，這樣的器稱 PID 控制器。4.8.2模擬 PID原理在模擬系統(tǒng)中，器最常用的規(guī)律是 PID。為了說明器的工作原理，先看一個(gè)例子。如圖 4.5 所示是一個(gè)直流電機(jī)的調(diào)速原

33、理圖。給定速度n0 (t ) 與實(shí)際轉(zhuǎn)速n(t)進(jìn)行比較，其差值e(t ) = n0 () ，經(jīng)過 PID器調(diào)30整后輸出電壓信號(hào)u( ，u(t)經(jīng)過功率放大后，驅(qū)動(dòng)直流電改變其轉(zhuǎn)速。圖 4.5 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)e(t) = r t常規(guī)的模擬 PID系統(tǒng)原理框圖如圖 4.4 所示。器和被控對象組成。圖中r(t )是給定值， y(t ) 是系統(tǒng)的實(shí)該系統(tǒng)由模擬 PID偏差e(t )。際輸出值，給定值與實(shí)際輸出值e(t )作為的輸入， u(t)作為 PID器的輸出和被控對象的輸入。PID所以模擬 PID器的規(guī)律如式（4.2），原理圖如圖 4.6 所示。de(t )ùé( )+

34、1u(t ) = Kp êe tte(t )òt + TdúdTtë0ûi（4.2）式中： k p 器的比例系數(shù)Ti Td 器的時(shí)間，也稱系數(shù)器的微分時(shí)間，也稱微分系數(shù)圖 4.6 模擬 PID原理圖4.8.3增量式 PID原理由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)進(jìn)入了領(lǐng)域。人們將模擬 PID規(guī)律引入到計(jì)算機(jī)中來。對式（4.2）的 PID規(guī)律進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q，就可以用軟件實(shí)現(xiàn) PID，即數(shù)字 PID。Dun = Kp (en - en- ) + K e +由于計(jì)算機(jī)是一種采樣，它只能根據(jù)采樣時(shí)刻的偏差計(jì)算量，而不能像模擬那樣連續(xù)輸出量量，進(jìn)行連續(xù)。由于這一特點(diǎn)

35、式（4.2）中的項(xiàng)和微分項(xiàng)不能直接使用，必須進(jìn)行離散化處理。離散化處理的為：以 T 作為采樣周期， k 作為采樣序號(hào)，則離散采樣時(shí)間 kT 對應(yīng)著連續(xù)時(shí)間t ，用矩形法數(shù)值近似代替，用一階后向差分近似代替微分。這樣就將模擬 PID演變?yōu)閿?shù)字 PID的增量式的 PID，增量式 PID算法可以通過式（4.2）推導(dǎo)出。其算法公式如下：de(t )ùé( )+ 1u(t ) = Kp êe te(t )tòt + TdúdTtë0ûi(4.2)其中，Dun 為第 n 次輸出增量；en 為第 n 次偏差；en-1 為第 n1 次偏差；

36、en-2為第 n2 次偏差。具體流程如圖 4.7 所示：32圖 4.7 增量式 PID算法原理圖速度的軟件算法流程圖如圖 4.8 所示。圖 4.8 速度的軟件算法流程圖4.9 小結(jié)軟件部分是整個(gè)系統(tǒng)的。軟件上主要有以下幾個(gè)難點(diǎn)：1)2)3)怎樣處理CCD傳感器采樣回來的賽道信息；怎樣根據(jù)傳感器信息車身位置和狀態(tài)；怎樣根據(jù)車身狀態(tài)打角；4）怎樣不同的彎道給定合適的目標(biāo)速度，以及速度PID的整定；5）本屆智能車比賽的三個(gè)重要元字，不對稱坡道，的和處理。對于車模來說，軟件是部分，而對于軟件來說，舵機(jī)打角和速度都不算是，真正的應(yīng)該是舵機(jī)打角和速度的相互匹配！技術(shù)為原理，適當(dāng)發(fā)本車模軟件系統(tǒng)對兩個(gè)舵機(jī)及

37、速度的揮再加以利用。均以PID34第五章 開發(fā)調(diào)試過程說明5.1 開發(fā)工具好的程序思維很重要，一套全面的開放熱啊工具和調(diào)試工具也十分重要。程序的開發(fā)在 IAR Embedded Workbench IDE 下進(jìn)行， Embedded Workbenchfor ARM 是 IAR Systems 公司為 ARM 微處理器開發(fā)的一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境(下面簡稱 IAR EWARM)。比較其他的 ARM 開發(fā)環(huán)境，IAR EWARM 具有入門容易、使用方便和代碼緊湊等特點(diǎn)。EWARM 中包含一個(gè)全軟件的模擬程序(simulator)。用戶不需要任何硬件支持就可以模擬各種 ARM 內(nèi)核、外部甚至中斷的軟件運(yùn)

38、行環(huán)境。從中可以了解和評估 IAR EWARM 的功能和使用。開發(fā)使用語言是C 語言C 語言的使用特點(diǎn)：1.具有很強(qiáng)的功能性、結(jié)構(gòu)性和可移植性2.具有語言簡潔、緊湊，使用靈活、方便，運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型豐富3 可以直接對硬件進(jìn)行操作4.當(dāng)特殊情況下，使用 C 代碼中匯編5.2 調(diào)試工具為了能夠更好更清晰地實(shí)時(shí)了解車子情況，從而有目的有方向地車子，修改相應(yīng)的程序。調(diào)試時(shí)，我們在車子上加裝了各種調(diào)試模塊，使其可以通過發(fā)送數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)或圖像，儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，修改參數(shù)等功能來了解小車的各項(xiàng)信息與指標(biāo)。進(jìn)而可以方便地實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)以及保存小車行駛過程中各項(xiàng)參數(shù)如車子速度、轉(zhuǎn)向舵機(jī)轉(zhuǎn)角大小及方向，懸掛舵機(jī)的給定大

39、小以及搖頭舵機(jī)轉(zhuǎn)角等的變化，儲(chǔ)存各個(gè)賽道元素的相關(guān)信息精確調(diào)試。調(diào)試工具簡介：串口無線串口或藍(lán)牙液晶按鍵裝置SD 卡大容量 Flash調(diào)試輔助軟件技術(shù)5.2.1串口調(diào)試1.拖線式串口直接使用單片機(jī)的SCI串口，用線直接與筆記本PC相連接，跟著車跑或者靜態(tài)數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)回傳傳感器信息與動(dòng)作信息優(yōu)點(diǎn)：簡單高效，數(shù)據(jù)速率也可以比較高缺點(diǎn)：拖線2.無線串口或藍(lán)牙通過無線串口或藍(lán)牙裝置傳輸數(shù)據(jù)，可以動(dòng)態(tài)傳輸，車子在跑的時(shí)候可以不需跟著車子跑就能實(shí)時(shí)觀察賽道信息優(yōu)點(diǎn)：不拖線，方便缺點(diǎn)：傳輸速度有限，容易丟失數(shù)據(jù)5.2.2按鍵調(diào)試模塊特點(diǎn)：直觀的顯示傳感器數(shù)據(jù)和賽道信息狀態(tài)顯示狀態(tài)以及各項(xiàng)參數(shù)5.2.

40、3 SD 卡與大容量 FLASH 調(diào)試模塊特點(diǎn)：儲(chǔ)存小車運(yùn)行時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)用作后期分析本地大容量365.2.3上位機(jī)調(diào)試智能車的調(diào)試需要用到上位機(jī)系統(tǒng)，有性的開發(fā)一個(gè)便于人機(jī)交互的上位機(jī)系統(tǒng)，通過簡單明了的可視化界面直觀的顯示智能汽車的狀態(tài)對調(diào)試有很大幫助。因此，我們開發(fā)了用于監(jiān)測智能車實(shí)時(shí)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，大大提高了調(diào)試效率。智能汽車通過串口或無線串口與實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行通訊。通過該系統(tǒng)，我們可以實(shí)時(shí)了解到智能汽車的實(shí)際行駛路線，并且能夠監(jiān)測智能汽車在行駛過程中轉(zhuǎn)角、傳感器狀態(tài)及速度等相關(guān)信息。實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)還有一些其他輔助功能，為智能汽車調(diào)試過程提供了大量有用的信息。1.基于C#的CCD顯示

41、上位機(jī)設(shè)計(jì)和使用本款 CCD 信息顯示上位機(jī)系統(tǒng)用 C#開發(fā)完成。該系統(tǒng)通過 PC 機(jī)串口與無線模塊連接。CCD 信息顯示上位機(jī)主界面如圖 5.1 所示：5.1 上位機(jī)界面圖2.基于本款的信息顯示上位機(jī)的設(shè)計(jì)和使用語言開發(fā)完成。該系統(tǒng)通過 PC 機(jī)串口與信息顯示上位機(jī)系統(tǒng)用無線模塊連接。該上位機(jī)系統(tǒng)可以通過處理將 Flash 或 SD 卡儲(chǔ)存的信息，將有效數(shù)據(jù)形象，人性化的顯示在電腦 PC 上。信息顯示上位機(jī)主界面如圖 5.1 所示：5.2 上位機(jī)顯示信息第六技術(shù)參數(shù)說明6.1 車模主要技術(shù)參數(shù)表6.1車模主要技術(shù)參數(shù)名稱參數(shù)車?？傎|(zhì)量 1400.g車模長度車模寬度車模高度796.0mm245

42、.0mm213.0mm電路總功耗 10.0W電路電容總?cè)萘?800.0uF 傳感器個(gè)數(shù) 6個(gè)傳感器種類電感×4+干簧管×1+編碼器×1 賽道檢測精度 5.0mm賽道檢測頻度 200次/秒前輪距 156.0mm后輪距 174.0mm前后軸距 192.0mm額外伺服器 1個(gè) futaba S3010編碼器精度 500.0P/r38第七章總結(jié)詳細(xì)了我們?yōu)榈诹鶎么髮W(xué)生智能汽車大賽而準(zhǔn)備的智能車系統(tǒng)方案：涉及傳感器制作等集實(shí)現(xiàn)。，前輪舵機(jī)打角策略以及速度算法分析整個(gè)車模系統(tǒng)，我們在車模硬件及軟件上都有許多改進(jìn)與創(chuàng)新。系統(tǒng)上主要有以下特色： 1）采用極少數(shù)的幾個(gè)電感作為傳感器

43、，并使用其模擬量來探測賽道，精度更高。2）傳感器使用單排，除了計(jì)算車身與導(dǎo)線的距離以外，還計(jì)算了偏差角度， 同時(shí)還能夠在一定程度上增加一點(diǎn)前瞻。這對于磁導(dǎo)航的智能車來說是難能可貴的。 3）主板采用可插拔的接口，方便電路的升級和局部維修，同時(shí)也降低了成本。4）完全按照的需求定制了單片機(jī)最小系統(tǒng)板。最小系統(tǒng)板集成度非常高，極大的減輕了重量和減小了體積，方便機(jī)械布局。 5）增加了按鍵與液晶輔助調(diào)試電路。配合參賽選手的臨場發(fā)揮，增強(qiáng)了車對賽道的適應(yīng)能力。6）整個(gè)程序的部分只開啟一個(gè)定時(shí)中斷，步驟簡單，容易調(diào)試。7）單片機(jī)最小系統(tǒng)板是采用水平放置的，充分的利用空間降低重心。但是方：我們車模的整個(gè)設(shè)計(jì)，我

44、們覺得系統(tǒng)幾個(gè)方面還有可以改進(jìn)的地1）測速傳感器雖然使用500P/r，但是精度還是不夠，尤其是對5ms的反饋周期來說。當(dāng)設(shè)定到一個(gè)很低的速度時(shí)會(huì)有嚴(yán)重的速度震蕩； 2）傳感器改進(jìn)。目前我們使用的傳感器由于信號(hào)的白噪聲，在人工差分的時(shí)候無法提高精度，所以有必要在后級電路上加上一級有源帶通濾波。3) 傳感器支架雖然已經(jīng)做得較好，但是新型材料層出不窮，我們知道的材料也是很少，所以在支架方案還有待做得更加完美。這也符合大賽舉辦的目的。致謝在次大賽制作智能車期間，我們遇到過很多問題，從最初的傳感器選型與方案確定，到后來的軟硬件調(diào)試。在解決一個(gè)個(gè)問題之后，我們發(fā)現(xiàn)，我們技術(shù)上在不斷成長，思想上不斷成熟。而

45、在這過程中，離不開學(xué)校， 學(xué)的支持。和同首先，我們要感謝學(xué)校對這次比賽的重視，感謝學(xué)校教務(wù)處對我們比賽的大力支持。沒有他們的支持，我們的車模絕對上不了賽場，更不用說在浙江賽區(qū)有的良好發(fā)揮。其次，我們要感謝兩位的悉心教導(dǎo)。沒有他們在思想上的指導(dǎo)和整體的安排，我們很難有今天的成果。最后，我們要感謝同的其他同學(xué)，感謝我們同時(shí)工作在這么和諧的實(shí)驗(yàn)室。感謝他們在賽道制作和其它方面的幫助。40參考文獻(xiàn)1北2年10 3456789， 械工業(yè). 單片機(jī)月第1 版Freescale 9S12 十六位單片機(jī)原理及，2008開發(fā)技術(shù)，應(yīng)用的開發(fā). 北京-2004，HCS12微，學(xué)做智能車北京-北京航空航天大學(xué)器原理

46、及應(yīng)用北京-北京航空航天大學(xué)20072007李寧，劉啟新電機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)北C+程序設(shè)計(jì)北京-械工業(yè)2004北京-科學(xué)，2003，現(xiàn)代數(shù)字電路基礎(chǔ)20082008開關(guān)穩(wěn)壓電源原理及設(shè)計(jì)北京-郵電TI公司 Use of Rail-to-Rail Operational Amplifiers / ApplicationReport 199910 infineon公司 BTS797011 錢江一號(hào)第四屆“飛思電子科技大學(xué) 200912 錢江六號(hào)第五屆“飛思電子科技大學(xué) 201013 第五屆“飛思”杯術(shù)報(bào)告Rev2.0/”杯Datasheet 2006大學(xué)生智能車大賽技術(shù)報(bào)告杭州”杯大學(xué)生智能車大賽技術(shù)報(bào)告

47、杭州大學(xué)生智能車大賽三角洲電磁隊(duì)技1415200816I， 強(qiáng)編.編.自動(dòng)7.x基礎(chǔ)原理.北京理工大學(xué)，2009.西安-西安電子科技大學(xué)，hudy_set-up_book,車模說明。來自智能車制作。附錄 A 程序源代碼#include "common.h"#include "include.h"uint8_tusb_com_rx_len = 0;uint8_trx_buf64; byte ExposureTime = 12 ;byte Delay_Time_Control ; byte Delay_Time_Speed ; int Key_Delay ;

48、extern int Speed_Number ; extern byte STOP_Flag ; extern byte A ;extern int Speed_Want ; extern byte Ren_R , Ren_L ; int dd ;int ee ; int ff ; int rr ;int Car_Stop_Delay_3 = 3000 ; int Car_key_Stop ;int Tuo_X , Tuo_Y ;extern byte Enter_Obstacle_R ; extern byte Enter_Obstacle_L ; extern int steer_P ;

49、extern int steer_PP ; extern int steer_D ; int p , pp , d ;byte GO_Flag = 0 ;int GO_Delay_CNT = 400 ;int STOP_ID_Delay_CNT = 500 ;voidpit_hander(void);voidmain(void)DisableInterrupts; LCD_Init(); KEY_Init(); CCD_Init(); PWM_Init();pit_init(PIT0,3 * bus_clk_khz);42set_vector_handler(PIT0_VECTORn,pit_

50、hander);gpio_init(PTC13, GPO, 0);adc_init(ADC1_SE17);adc_init(ADC0_SE18); adc_init(ADC0_SE8); adc_init(ADC0_SE9); adc_init(ADC0_SE12); adc_init(ADC0_SE13);EnableInterrupts;enable_irq(PIT0_IRQn); p = steer_P ;pp = steer_PP ; d = steer_D ; while(1)Data_Control();void pit_hander(void)PIT_Flag_Clear(PIT

51、0);if(Key_Delay < 100)Key_Delay + ; rr=adc_once(ADC0_SE8, ADC_8bit); dd=adc_once(ADC0_SE9, ADC_8bit); ee=adc_once(ADC0_SE12, ADC_8bit); ff=adc_once(ADC0_SE13, ADC_8bit); Tuo_X = adc_once(ADC1_SE17, ADC_8bit); Tuo_Y = adc_once(ADC0_SE18, ADC_8bit);if(GO_Flag = 0)STOP_Flag=1;elseif(GO_Delay_CNT >

52、; 0 ) GO_Delay_CNT-;if(GO_Delay_CNT <10 &&GO_Delay_CNT>5)STOP_Flag= 0 ;if(GO_Delay_CNT = 0 )if(STOP_ID_Delay_CNT>0) STOP_ID_Delay_CNT-; STOP_ID();if(STOP_Flag = 1)Speed_Want = 0 ;Speed_Test_Control();Delay_Time_Speed = 0 ;Delay_Time_Control += 3 ; if(Delay_Time_Control>= ExposureTime)Delay_Time_