电力学院电自一队技术报告

使用的说本人完全了解第四届“飞思”杯大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究的规定，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图像资料并将相关内容编纂收录在出版集中。日第一章引 第一 整体智能车设计思 第三章机械结构设 编的安 第四 第五章智能车软件设 第六章结 参考文 源程序 第一章本智能车以飞思公司的16位单片机MC9S12XS128B为控制器，利用红外传感器路况信息，配合传感器、电机、舵机、电池等组成的驱动电在这届智能车比赛中，大赛规则要求能够在完成比赛之后自动停止在起跑线之后三米范围内赛道的起跑线标志参数也进行了修改便于参模对于终MC33886模块稳定、有力地驱动直流电动机和舵机。所选用的低压差电源管理TPS7350和MAX734，可使在7.2伏电池供工作提供了有力的保证。测速部分采用光电编完成对速度的及时测量和反软件系统部分主要包括以下与路径识别系统相关模块的算法：(1)红外器数据的处理模块算法；(2速度反馈以及用D算法实现对即时速度的节模块；(3)舵机调节模块算法；(4)(5相应的调试函数。本系统利用开发工具CodeWarrior进行编程开发，用BDM进行程序，利用串口传输的数据进行调试。这些工具的使用，使得软件的设计编程和我们考虑损坏后的可更换性，采用主办方提供的主板与自己设计的外好的流程处理传感器过来的数据。，首先通过光电传感器过来的数据进行道路判断提取赛道的黑线位置，通过波脉宽的控制，控制舵机的转向；，其次，利用光电编负责电机的转速，可以得到的实时速度，再结合小车当前的位置状况，利用波脉宽的控制来控制电机的速度何刹车力度第三章响速度的关键因一鉴于这个原因我们对模型车的机械结构做了很多的工1大部分零部件材质均为塑料在拧螺丝以及对零件进行加工时要格外的以2050度、0mm34S30100.16S/60S12单片的舵机转速条件下转向连杆在舵机一端的连接点离舵机距离越远转向轮转向变化越快，本模型车中通过用的转向盘代替舵机上的曲柄来增大舵机3.1编的安轴编它常被用来测量旋转轴的位置和转速“绝对式位置编”被用来测量轴的实际位置，这种编长被用于伺服系统中来获得一定的转轴位置“增量式轴编常被用来测量转轴的转（速率和方向增量式编可以产生直接对应于轴转速的脉冲序列，如果采用有两相信号输出的增量式轴编实际只能称之为转速计工程中应用最多的是光学编但也有一些利用电磁原理制成的霍尔效应编。 转速器对动力大小也有影响而轴编对它几乎没有影响要对智能车进行速度的测量，故比较之下选用增量式轴编。增量式轴编又可分为反射式光学编、光栅式编和基于霍尔效应的编。光栅式编的可靠性高于反射式编，而基于霍尔效应的编采用式编刚开始的时候我们考虑使用算法因此对速度的检测要求比较高考虑到的光栅式编的精度不够高，所以我们了市场上成光电编码图3.4光电编的安 （LM3394-2稳压管，该电源最大输出电流为3A，压差在最大输出电流时也不会超过MCU和测速模块以及传感器的电源采用它供应。为了使单片机的供电稳定可靠，我们采用了两片2940，一片单独供MCU4-2电机驱动采用集成驱动MC33886MC33886是一个单片机的H桥集成驱动，主要面向小功率直流电机的5A的驱动电流，通过控制时，频率可以达到4-3MC33886MC33886MOS管全桥电路，从而提供更大的本设计的测速功能采用光电式编它具有测量准确度高响应速度快、4-6此次智能车大赛的软件开发平台为Metroworks公司的CodeWarrior4.7，Codewarrior是由Metrowerks公司提供的专门面向scale所有MCU与DSP片仿真、可视化参数显示工具、项目工程管理、C交叉编译器、汇编器、器以及调试器。用户可以将的类库添加到集成环境开发环境中生成就是一在用户源程序编译连接生成.abs文件之后，可借助CodeWarrior4.7自带的由于加入了比较器，可以将传感器的值直接以高低电平的形式输入单片机的I/O口，这样便加快了处理速度。对于的数据，我们采取了循环检测语言表达的规则，更接近于人的思维方法和推理习惯，因此，便于人员的理解和使用，便于人机，以得到更有效的控制规律。目前，模糊控制另外，为了加快舵机的相应速度何提高稳定性，需要结合PID算法。PID的（1）P的作用在于误差一旦产生，控制器立即产生控制作用.使被控制量向误差减少方向变化。加大Kp（2）I（3）D势。由于积分的缺点是具有滞后特性，积分控制作用太强了会使控制的动态性能变差，以至于使系统不稳定。所以在小车的方向控制上只是应用了PD控制，而没有积分的作用。3速度控制没有采用复杂的算法，采用的是简单的BNAG_BANG算法，闭环控制，通过编的返回值对速度进行调整。由于电机驱动具有强力的制第六章信号，传感器这六个模块分别设计，然后我们分别实验，最后以报告中所提在此特别感谢一直支持和关注智能车比赛的学校和学院以及各位老师同时也感谢比赛能组织这样一项很有意义的比赛。[1]，，．学做智能车——“飞思”杯[M]，：航空航天，2007，1-2．[2].单片机嵌入式应用的开发方法.[M].：[3]scaleSemiconductorTechnicalDataordernumber:MC33886Rev7.0,07/2005[4]scaleSemiconductor,Inc.MC9S12XS128DeviceUser[5]强，C语言程序设计[M].[6]廉小亲，模糊控制技术[M].中国电力[7]，微型计算机原理与接术[M].[8]，，自动检测技术与装置[M].化学工业[9]，模糊控制理论及应用[M].国防工业[10]，电机与运动控制系统[M].[11]BDM_for_S12_TBDML_用户手册V3.1中国·scaleMCU/DSP应用开发2006.12.#include<hidef.h>#include<mc9s12xs128.h>#pragmaLINK_INFODERIVATIVE"mc9s12xs128b"#include"mnspi.h"#include"timer.h"#include"dj.h"#include"duoji.h"voidinit_PLL(void);voiddelay(unsignedinti);voidmain(void){ TSCR1_TEN=1;ICPAR_PA1EN=DDRK=0x00;DDRE{ARMCOP=0x55;ARMCOP=}}void{CLKSEL_PLLSEL=0; //makesurePLLis*not*inuse; =1; = //enablePLLmodule,AutoREFDV=1; //SetPLLFrequency =2;}

while((CRG&0x08)==0x00); //waituntilPLLisCLKSEL_PLLSEL=1; //MakesurePLLisinuse;voiddelay(unsignedint{unsignedintwhile(i--{for(j=1000;j>0;j--}}#include"timer.h"#include"mnspi.h"#include"dj.h"#include"duoji.h"#include<mc9s12xs128.h>unsignedcharpulse[6];unsignedcharspeed1;unsignedintbuf[900];unsignedintwod=0;unsignedintbuk[900];unsignedintwok=0;unsignedintchazhi[900];unsignedcharposition,position_old=0x30,end_pos;unsignedintcount,velocity;intspeed[2]={0,0};intzuobiao_en;intintunsignedcharunsignedinttgg;unsignedcharg=1;unsignedcharf=0;unsignedintii=0;unsignedintj=0;unsignedintzuobiao=11;unsignedintzuobiao1=11;unsignedintrbk=0;unsignedintnk=0;unsignedintnum=0;unsignedintadi1=0;unsignedintadi2=0;unsignedintcount1=0;unsignedintcount2=0;unsignedintcount3=0;unsignedintcount4=0;constcharcount5=-10;constintlinefuzzylist[23]=-30,-27,-24,-21,-18,-15,-12,-9,-7,-5,-3,0,3,5,voidget_speed();voiddelay_1ms(void);voiddelay_1ms(void){unsignedintfor}voidget_speed(){chark;} }void{TCTL1_OL7=TCTL1_OM7=TIOS_IOS7TIE_C7I=1;T1_C7F=1;TSCR1_TEN=TC7=}#pragmaCODE_SEGNON_BANKED#pragmaTRAP_PROCvoid{unsignedintn;unsignedchari;{T1_C7FT+speed[1]=}speed[1]=-}velocity=0;{{}}while(rbk!=1&&nk<12){{if(num==1||nk==0){zuobiao=2*(nk+1)-}if(gd[nk+1]==1&&{if(gd[nk+2]==1&&nk<10){}}}}zuobiao=zuobiao-if(num==1||(num==2&&adi1==1)||(num==3&&adi2==1)||(num>3&&num<5&&(adi1==1||adi2==1))){}{

}if(zuobiao_en<28&&zuobiao_en>=0){end_Angle=end_Angle-(5-}elseif(zuobiao_en>28&&zuobiao_en<57){end_Angle=end_Angle+(zuobiao_en-}elseif(zuobiao_en==28){}}{end_Angle=-end_Angle;}{}{}{ }}#pragmaSEG_CODEvoid{TCTL4_EXS3B=TCTL4_EXS3A=TIOS_IOS3=TIE_C3I=TSCR2_PR=7;TSCR2&=0x7f;T1_C3F=1;TSCR1_TEN=}#pragmaCODE_SEGNON_BANKED#pragmaTRAP_PROCvoid{T1_C3F if(T{T}{T1_C3F}}#pragmaSEG_CODE#include"duoji.h"voidinitDUOJI(void){E_ //POL|=0x20; //startwithHighLevelCLK|=0x20; //5-ClockSA //BUSClock //BUSClockCAE&=0xdf; //leftasignedCTL_CON45 CTL_PFRZ=CTL_PSWAIDTY45=4500; /*Storeinitialvaluetothe register*/PER45=60000;/*andtotheperiodregister*/ //enable}voidchangeAngle(unsignedcharangle,unsignedchar{E_{}{}

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