嵌入式课程设计--智能循迹小车设计

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1、 嵌入式课程设计技术报告 基于 MC9S12XS128 的智能循迹小车 学 号： 0862510137 姓 名： XXXXXXXX 任课老师： 粱 瑞 宇 组 员： XXXXXXX XXXXXXX 1 目录目录 第一章 方案设计 . 3 1.1 系统总计方案的选定 3 1.2 系统总计方案的设计 3 1.3 小结 . 4 第二章 模型车机械设计说明 . 5 2.1 车体组装 5 2.2 车模的调整 5 2.2.1 主销后倾角的调整 5 2.2.2 前轮外倾角的调整 5 2.2.3 前轮前束. 6 2.2.4 底盘离地间隙的调整 6 2.2.5 后悬挂纵向减震弹簧刚度调整 7 2.2.6 后轮距

2、的调整 . 7 2.2.7 齿轮传动机构调整 8 2.2.8 后轮差速机构调整 8 2.3 舵机的改装及安装 . 8 第三章 电路设计 . 10 3.1 电源模块 10 3.2 电机驱动模块. 10 3.3 核心板模块 11 3.4 串口模块 11 3.5 测速模块 11 3.6 信号采集模块. 12 3.6.1 光电传感器原理 12 3.6.2 激光传感器设计 12 3.7 人车接口模块. 13 2 第四章 智能汽车控制软件设计 . 14 4.1 光电传感器路径精确识别技术 14 4.1.1 光电传感器路径识别状态分析. 14 4.1.2 光电传感器路径识别算法 . 15 4.2 弯道策略分

3、析. 16 4.3 弯道策略制定. 17 第五章 开发工具、制作、安装、调试过程 . 19 5.1 开发工具 19 5.2 调试过程 19 参考文献参考文献 . 20 3 第一章 方案设计 1.1 系统总计方案的选定 通过学习竞赛规则和往届竞赛相关技术资料了解到， 路径识别模块是智能车 系统的关键模块之一，路径识别方案的好坏，直接关系到最终性能的优劣，因此 确定路径识别模块的类型是决定智能车总体方案的关键。 而目前能够用于智能车 辆路径识别的传感器主要有电磁传感器、光电传感器和 CCD/CMOS 传感器。电磁 传感器寻迹方案的优点是磁场连续，采集到的磁信号不受外界干扰，但是前瞻很 小；光电传感

4、器寻迹方案的优点是电路简单、信号处理速度快，但是其前瞻距离 有限；CCD 摄像头寻迹方案的优点则是可以更远更早地感知赛道的变化，但是信 号处理却比较复杂，如何对摄像头记录的图像进行处理和识别，加快处理速度是 摄像头方案的难点之一。在比较了两种传感器优劣之后，考虑到 CCD 传感器图像 处理的困难及收光线影响大后，决定选用激光传感器，通过调节激光的焦距来获 得理想东风前瞻，加之精简的程序控制和较快的信息处理速度，激光传感器还是 可以极好的控制效果的。 1.2 系统总计方案的设计 我们小组采用飞思卡尔的 16 位微控制器 MC9S12XS128 单片机作为核心控 制单元用于智能车系统的控制。在选定智能车系统采用光电传感器方案后，赛车 的位置信号由车体前方的光电传感器采集，经 S12 MCU 的 I/O 口处理后，用于 赛车的运动控制决策，同时内部 ECT 模块发出 PWM 波，驱动直流电机对智能 车进行加速和减速控制，以及伺服电机对赛车进行转向控制，使赛车在赛道上能 够自主行驶，并以最短的时间最快的速度跑完全程。为了对赛车的速度进行精确 的控制，在智能车后轴上安装光电