【正文】 差2%；靜態(tài)電流340uA（與負(fù)載無(wú)關(guān)）；；噪音電壓300uA，PSRR:50dB(120KHz),(2080KHz左右時(shí)最小，只有5dB)（CDD，紅外對(duì)管供電）。圖33 陀螺儀與加速度計(jì)的安裝 編碼器的安裝編碼器的齒輪我們選擇與電機(jī)齒輪想接觸，這樣可以更加準(zhǔn)確的測(cè)出電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩D(zhuǎn)換為小車(chē)的速度。其次兩邊的支架可有可無(wú)，這得看你試驗(yàn)的結(jié)果，我們是確保小車(chē)在運(yùn)行中CCD支架不晃動(dòng)。同時(shí)還要確保CCD的前瞻足夠的符合你的要求，一輛車(chē)CCD前瞻調(diào)的好壞往往影響你小車(chē)的整體速度。（2）車(chē)輪的調(diào)整剛買(mǎi)回來(lái)的車(chē)輪會(huì)有些晃動(dòng)，這對(duì)車(chē)的影響是有的，我們的減小一切給小車(chē)帶來(lái)的影響。一輛智能車(chē)的機(jī)械做的好，它就能更加穩(wěn)定，速度也能挺高的更多。利用傾角傳感器來(lái)檢測(cè)車(chē)模此時(shí)刻的狀態(tài)，然后調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，讓車(chē)模整體可以跟得上車(chē)模的傾角變化，在車(chē)模發(fā)生更大幅度的傾斜之前將車(chē)模的狀態(tài)維持到平衡。 主程序：程序的主體采用順序結(jié)構(gòu)。上面一切電路設(shè)計(jì)好后就能夠?yàn)閷?lái)小車(chē)平穩(wěn)運(yùn)行打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次是單片機(jī)的確定，我們要保證它有足夠的運(yùn)行速度來(lái)處理所采集的數(shù)據(jù)，還能準(zhǔn)確的輸出控制信號(hào)。 本文采用先總后分的結(jié)構(gòu)，先對(duì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，然后分別對(duì)各部分進(jìn)行介紹，突出強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件電路和軟件編程。競(jìng)賽以智能汽車(chē)為研究對(duì)象的創(chuàng)意性科技競(jìng)賽，是面向全國(guó)大學(xué)生的一種具有探索性工程實(shí)踐活動(dòng)，是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競(jìng)賽之一。參賽隊(duì)員簽名： 帶隊(duì)教師簽名： 日 期： ____________I1摘要 本文記錄了華東交通大學(xué)追風(fēng)隊(duì)隊(duì)員在準(zhǔn)備第八屆“飛思卡爾”杯全國(guó)智能汽車(chē)競(jìng)賽中的工作成果和體會(huì)，并總結(jié)了方案中成功的經(jīng)驗(yàn)和不足之處，愿與各高校代表隊(duì)分享。 本智能車(chē)系統(tǒng)以飛思卡爾高性能16位單片機(jī)MC9S12XS128為核心，通過(guò)用線性CCD檢測(cè)賽道兩邊的黑線來(lái)引導(dǎo)小車(chē)行駛，用編碼器來(lái)檢測(cè)小車(chē)的速度。全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)競(jìng)賽由競(jìng)賽秘書(shū)處為各參賽隊(duì)提供/購(gòu)置規(guī)定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)硬軟件技術(shù)平臺(tái)，競(jìng)賽過(guò)程包括理論設(shè)計(jì)、實(shí)際制作、整車(chē)調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)比賽等環(huán)節(jié)，要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，協(xié)同工作，初步體會(huì)一個(gè)工程性的研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程。第一章 引言：簡(jiǎn)單介紹了智能車(chē)比賽的一些情況；第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)：總體介紹了整個(gè)智能車(chē)各部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)；第三章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：詳細(xì)介紹了本智能車(chē)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第四章 智能車(chē)硬件系統(tǒng)：分模塊詳細(xì)介紹了小車(chē)硬件電路設(shè)計(jì)與制作；第五章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：介紹了智能小車(chē)軟件設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn)；第六章 智能車(chē)技術(shù)參數(shù)：智能車(chē)主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明；第七章 總結(jié)：主要說(shuō)明一下我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決辦法，以及還存在的問(wèn)題；第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 首先將弄清直立車(chē)運(yùn)行方式，需要接收哪些數(shù)據(jù)能夠使小車(chē)實(shí)現(xiàn)直立，直立有需要哪些條件，逐個(gè)把小車(chē)分解成一個(gè)個(gè)小模塊。接著就是驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)芯片的選擇，我們要確保能夠輸出足夠的功率去控制電機(jī)，因?yàn)轵?qū)動(dòng)功率大，電流大，我們還要采取一些保護(hù)措施。 軟件是給智能車(chē)實(shí)現(xiàn)控制的執(zhí)行語(yǔ)言，軟件控制著智能車(chē)的一切行動(dòng)，通過(guò)對(duì)軟件的編寫(xiě)可以讓智能車(chē)按照你的思路去實(shí)現(xiàn)個(gè)個(gè)路段的完美賽跑。為了方便控制，Main函數(shù)里面除了初始化程序就是液晶顯示程序，而所有的核心操作放在定時(shí)中斷中。如果在PID調(diào)節(jié)中不是很順利，可以適當(dāng)?shù)奶砑右恍㊣項(xiàng)的系數(shù)，這樣會(huì)使得調(diào)節(jié)順利不少。（1）車(chē)模底盤(pán)的加固與電池卡槽的安裝在不斷的測(cè)試中我們總結(jié)出，重心的位置對(duì)平衡車(chē)的穩(wěn)定性能影響十分的大，重心相對(duì)較低比較好，但也不能太低，太低了對(duì)電機(jī)的要求就更高了。經(jīng)過(guò)一次次的實(shí)驗(yàn)，我們最后選定了一塊小鐵片安裝在車(chē)輪的一側(cè)。CCD前瞻調(diào)的好膩彎道的處理也會(huì)更好。圖32 CCD的安裝陀螺儀跟角速度計(jì)都是用來(lái)檢測(cè)車(chē)模的傾斜角度，我們將這塊帶有陀螺儀和加速度計(jì)的電路板固定在整個(gè)車(chē)模中間質(zhì)心的位置。圖34 編碼器的安裝第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 電源模塊設(shè)計(jì)根據(jù)不同的要求我們選擇了幾種不同電源電路的設(shè)計(jì)： (5v)低壓降線性（LDO）固定式穩(wěn)壓器，最大輸出電流1A；，電壓調(diào)整率20mv。，最大輸出電流3A；有斷電保護(hù)功能，輸出電壓誤差4%；；靜態(tài)電流5mA；待機(jī)電流80Ua（編碼器供電）.圖41 電源電路圖圖42 電源板實(shí)物圖 最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)為本智能車(chē)系統(tǒng)的核心。圖43 最小系統(tǒng)板電路 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)我們智能車(chē)中采用4片BTS7970搭載成兩個(gè)H橋來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的兩個(gè)電機(jī)，具有輸出功率大，穩(wěn)定性好，保護(hù)措施好等優(yōu)點(diǎn)。能而這些都是需要算法處理采集的數(shù)據(jù)來(lái)控制電機(jī)。當(dāng)時(shí)我們抱著的只是一腔熱血，什么都不懂，只是稍微看了點(diǎn)質(zhì)料。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的摸索，做智能車(chē)首先得先去收集有關(guān)質(zhì)料報(bào)告，把他們摸懂搞透，這樣做事就有頭有系了，可以走很多的彎路，同時(shí)也可以多吸取他們的優(yōu)點(diǎn)，看到別人犯過(guò)的錯(cuò)誤。在此感謝組委會(huì)給我們這樣一個(gè)展現(xiàn)的平臺(tái)，也感謝各個(gè)舉辦學(xué)校各個(gè)志愿者為我們付出的辛勞。 //讀取陀螺儀和加速度計(jì)的值/*****************************角度和陀螺儀的值*************************************/float acceler=0。float ZHILI=0。float Q_gyro=。float Pdot[4]={0,0,0,0}。 //20次右輪的轉(zhuǎn)速之和/*******************************電機(jī)輸出用到的數(shù)據(jù)*********************************/byte Judje[2]={1,1}。float CarSpeedSet=0,CarSpeed=0。float SpeedControlIntegral=0。 //現(xiàn)在的128個(gè)點(diǎn) float pixelleftplace=0。float pixelmin=94。float piancha=0。/********************************轉(zhuǎn)向陀螺儀的的數(shù)據(jù)******************************/float directionanglevalue=0,directionanglepluse=0,directionspeed=0。byte pa_flag=0。float speedpcount=0。 CRC_Temp = 0xffff。 for (j=0。 else CRC_Temp = CRC_Temp 1。 //keep waiting when not empty SCI0DRL=c。 unsigned char i。i++) { temp[i] = (int)OutData[i]。i++) { databuf[i*2] = (unsigned char)(temp1[i]%256)。 databuf[9] = CRC16/256。} /*******************************讀取脈沖累加器的數(shù)值*******************************/void GetMotorPulse(void){ float LeftSpeed=0,RightSpeed=0。 PORTA_PA2=1。 } LeftSpeedPulse += LeftSpeed。 adValue[1] = (float)ATD0DR2。 Pdot[1] = P[1][1]。 P[0][1] += Pdot[1] * dt。 PCt_1 = C_0*P[1][0]。 t_0 = PCt_0。 P[1][0] = K_1*t_0。 angle_dot = gyro_m q_bias。 Kalman_Kilter(acceler,gyro)。 } ZHILI = angle * Angle_P + angle_dot * Angle_D。 LeftMotorOut = ZHILISpeedControlOut+directionout。 } if(RightMotorOut=0){ RightMotorOut+=5。 } if(RightMotorOut=250){ RightMotorOut = } if(RightMotorOut0){ Judje[1]=0。 Judje[1]==1){ motor_left_forward((int)LeftMotorOut)。 Judje[1]==0){ motor_left_forward((int)LeftMotorOut)。 Judje[1]==1){ motor_left_backward((int)LeftMotorOut)。 Judje[1]==0){ motor_left_backward((int)LeftMotorOut)。 SpeedControlOut = fValue * (SpeedControlPeriod+1)/100 + SpeedControlOutOld。 LeftSpeedPulse = RightSpeedPulse = 0。 SpeedControlIntegral += fI。 SpeedControlOutNew = fP + SpeedControlIntegral。//起始電平高 TSL_SI=0。//下降沿 SamplingDelay()。 //合理延時(shí) for(i=0。 //合理延時(shí) while(!ATD0STAT0_SCF)。 //AD采集 directionanglepluse+=directionanglevalue。 directionanglepluse=0。 for(i=findplace。 Pixel[i1]=i++){ //向右尋找黑線 if(Pixel[i]==0){ if(Pixel[i+1]==0){ //找到黑線 // if(Pixel[i+2]==0){ rightflag=1。 // } } } } if(leftflag==1amp。 if(pixelview=pixelmax){ //進(jìn)行限制pixelview的范圍 需要進(jìn)行測(cè)定 pixelview=pixelmax。 pixelrightview=pixelrightplace64。amp。 piancha=pixelleftview/pixelview。amp。 piancha=pixelrightview/pixelview。amp。 if(pianchacount=0){ piancha=prepiancha。 float aver=0。i127。amp。(Pixel[i]Pixel[i+2]=10||Pixel[i]Pixel[i+2]=10)amp。Pixel[i]Pixel[i+3]10)){ Pixel[i+1]=Pixel[i+2]=(Pixel[i]+Pixel[i+3])/2。i++){ if(Pixel[i]50){ //尋找白線 需要進(jìn)行測(cè)試 withecount++。i127。 aver=aver*。i++){ if(Pixel[i]=aver){ Pixel[i]=1。 //動(dòng)態(tài)的改變提取黑線的中間位置