本人完全了解第二屆“飛思”杯大學生智能汽車邀請賽關保留、 會和飛思半導體公司可以在相關主頁上收錄并公開參賽作品的設計方案、技術報告以及參賽模型車的、圖像資料，并將相關內容編纂收錄在出 宋 該系統以scale16位單片機MC9S12XS128作為系統控制處理器，采用CCD頭獲取賽道路況信息，利用透射式光電傳感器配合碼盤測速，控制舵了一些調整，對頭的架設結構也做了調整，這對提高車模的穩定性打下了軟件部分主要包括以下內容：(1)頭圖像的數據處理算法；(2)路徑識別后的控制策略，介紹了經典PID控制策略，車速的控制策略，以及對不同本系統應用CodeWarrior開發工具進行編程，用BDM進行程序，利用串口傳輸的數據進行調試，應用了LabVIEW虛擬儀器作為輔助調試工具， 第一章引 概 第三章模型車機械設 第四章系統硬件設 第五章系統軟件設 Ⅴ 第七章車模主要技術參數說 第八章結 參考文 Ⅵ大學生智競賽是以智能汽車為研究對象的創意性科技競賽，是面向全智能車輛的主要特點是在復雜的道路情況下，能自動地和駕駛車輛繞開物和沿著預定的路線運行。根據路況信息，經過判斷、分析和決策，確定出所應做的操作。車輛是一個習、自適應的過程，因此，智能車輛我們設計的智能車在電路設計上做了一些改進和創新，頭采用CCD攝像頭，舵機和頭的機械結構也做了調整，使智能車能夠滿足高速運行的條本智能車以S12XS128為系統控制，傳感器采用CCD頭，頭拍攝賽道圖像信息后，經信號處理模塊處理后再輸入到S12XS128理。車速測量采用透射式光電傳感器，利用S12XS128PID我們采用了自己設計的S12XS128賽道檢測方式有光電傳感器和頭兩種。光電傳感器前瞻距離近，分辨感，占用較多的AD端口和通用IO口。而頭具有可視距離遠、信息豐富等特點。所以，我們最終選擇了動態性能較好的CCD頭作為傳感器。速度是閉環控制系統中必不可少的環節。為了使得車模能夠平穩地沿著賽道運行，車速要與舵機配合，以保證車模在各種道性能穩定。所以要車速檢測可用測速發電機、光電編、透射式光電檢測和霍爾傳感器檢測等。由于光電編價格較高，我們采用碼盤加透射式光電傳感器檢測的驅動電機、舵機外,在設計時未采用額外的伺服電機。用了CCD頭一個。其中，路徑識別電路采用CCD圖像尋跡方案，用一個頭實現軌跡信息的采集，測速電路應用光電式碼盤對車速進行檢測。所用電容總容量為1970.3uF，賽道路徑信息檢測頻率約為25Hz。3.1以提高響應速度；各系統模塊設計成面積較小方形電路板。同時固定頭傳如上所述，系統做成兩個模塊，分別為控制模塊和直流電機驅3.2不夠靈敏，于是舵機架高改成直立式以增其力臂，提高靈敏度。舵機的安裝方式如圖3.3所示。第三章模型車機械設計3.3圖3.4頭的固3.57.2v，不能直接適用于舵機，所以4.1中的不路模塊所需要的工作電壓、電流各不相同，因此需要多個穩壓電路單片機系統僅為+5V+5V曾選用過集成L7805時，當電機啟動時，或者電流量突然增加的情況下，源穩壓，最后選用了TPS76850。圖 4.310mH的電感，以減小電壓的不穩定造成對系統的擾動。00POWER7 GNDPG ININ12348765+01uF++1234GND8765+001uF+C12+4.36V最初采用的是MC33886，MC33886是一款用于電機驅動的高效單片集成，能夠向負載電機提供高達5.0A連續的直流感應電流，最高可以處理RS380SHMC33886RS380SH的功率，提高轉速。但本設計并未采用，而是采用了場效應管搭建全橋來驅動電機。其優點是場效應管具有內阻極小、開關速度快等諸多優點。電路設計如圖4.4所示。4.4我們所采用的是 圖4.5頭電氣原理采用透射式光電傳感器與碼盤配合信號，由于產生的信號會有許多毛圖4.8所示。 1 圖 節；處理數字頭數據；賽道路徑控制模塊；舵機控制模塊；電機控制系統接通電源后，經初始化；通過系統參數的手動調節，使系統能夠按照準確的設想過D傳器據經相處得當道徑息同時，電機測速模塊測得模型車當前的運行速度，反饋給系統；最后，經路徑控制系統綜就是將灰度或彩像轉換為高對比度的黑白圖像，比閾值亮的像素轉換為白找出二值化以后的圖像每一行中的黑域，如果只有一個黑域，則經典PIDPID70多年來，它以單位反饋的PID控制原理框圖如圖5.2所示。RRuY 單位反饋e得到輸出量u。ukpekiedtkd kp、ki、kd分別稱為比例系數、積分系數、微分系數。u方程，由此實現數字PID調節器。位置式PID)字PID控制器的基本算式（位置算式）)un

kp

1 ik

enen1

（ 增量式PID控制算法

k

[(en

1T )T )i

Td

（在實際代碼實現時，處理 方法，先后實驗了幾種動態改變PID參數的控制方法。車速PIDPIDPIDPID現小車直道和彎道相互過度時加比較靈敏，與舵機轉向控制配合較好。其control=control+(rout/set_integration)（圖5.3S圖5.4SCodewarrior是Metrowerks公司開發的軟件集成開發環境（簡稱IDE）。飛思所有系列的微控制器都可以在codewarriorIDE下進行軟件開發【5】。開發人員可以在不同的操作系統下使用codewarriorIDE來開發自己的軟件。這些操作系統包括Windows，Macintosh，Solaris，和Linux。IDE在不同操作系統下的界面完全相同。IDEC，C++，和Java。另外還支持大多數微控制器的匯編語言。它的開發環境界面統一，IDE支持許多通用的桌面或嵌入式處理器。IDE的功能可以通過加入各種插件來擴展。現在IDE支持的插件包括：編譯器，器，預先器，后器，常用的面板，版本控制以及其他工具。插件可以讓CodeWarriorIDE支持不同的語言和用戶每個函數用以程序的執行狀況，而LabVIEW擁有所有的通用編程環境，如數據結構、循環結構和處理。LabVIEW有一個內置編譯器，可在編輯時間編譯所有代碼。選擇LabVIEW是其開發速度。通常，使用LabVIEW開發應用系統的速度比使用其它編程語言快410倍【6】。7.10（本設計是在滿足競賽有關要求的前提下，經過不斷地對系統設計方案進行比較和優化完成的。以scale公司的16位單片機MC9S12XS128作器進行速度檢測，實現整整個系統的閉環控制，并對車模的機械結構進行 附錄A#include<hidef.h> /*commondefinesandmacros*/#include<MC9S12XS128.h> /*derivativeinformation*/#include"config.h"externuint16Steering_midvalue;void { //disengagePLLtosystem //turnonPLLSYNR=0xc0|0x04;REFDV=0x80| //whenpllissteady,thenuseit;CLKSEL_PLLSEL=1; }void{ //}void {DDRE_DDRE5= =DDRE_DDRE6= =DDR1AD0= PT1AD0=DDRJ_DDRJ7=0; PPSJ_PPSJ7=0; }void { //disabletimerchannel0 //timebase240clockcycles,it's0.1MHz //ch0connectedtomicrotimer0 //INTVERALmicrotimebases //enableinteruptchannel0 }void {PRCLK= //ClockA64分 CLOCK CLK //ClockACLOCKPOL CAE= //通道01左對 CTL //01通道級聯23PER01=DTY01=//20ms PER23=4000;DTY23=0;//10000;SDN= 01}void //輸入捕捉初始化{TIOS //0TCTL3=TCTL40X02;//0TSCR2=0X07;//128分頻;DDRT=0X00; PERT=0XFF; TIE_C0I=1; //通道0捕捉中斷使能//TSCR2_TOI=1; TSCR1_TFFCA=1;TSCR1_TEN }void{SCI0BDL=(unsigned UL/*OSCfreq*//2)/115200/*baudrate*// //正常工作使能8個數據位, //發送使能,} //readof{uint8key_value;key_value=(~key_value)&0xfe;returnkey_value;}{uint16i,j;asmnop;}void{uint8Steering_freg;S