【正文】 國際上對于智能汽車及其相關(guān)技術(shù)的研究成為熱門，一批有實力、有遠(yuǎn)見卓識的汽車行業(yè)大公司、研究院所和高等院校也正在展開智能汽車的研究。自20世紀(jì)80年代以來，智能控制理論與技術(shù)在交通運輸工程中越來越多地被應(yīng)用，在這一背景下，智能汽車的概念應(yīng)運而生。photoelectric detecting。系統(tǒng)的制作過程中主要利用MC9SXS128的強(qiáng)大功能，如多級中斷，計數(shù)器實用，多通道PWM調(diào)制，鎖相環(huán)超頻工作燈功能。本文提出并設(shè)計了一種基于Freescale公司HCS12單片機(jī)系列設(shè)計的無人控制式智能車系統(tǒng)模型，主要論述了采用MC9SXS128單片機(jī)控制，通過光電效應(yīng)識別有黑色引導(dǎo)線，白色路徑的道路方案，能夠過最小曲率半徑50厘米的小彎，同時采取減速策略，同時在過波浪彎的情況下，使車盡可能的穩(wěn)定，智能識別十字交叉黑線，在直道上采用加速策略。全文由制作智能車的背景概述、硬件電路的設(shè)計、機(jī)械的調(diào)整、軟件的設(shè)計四部分組成。該設(shè)計具有一定的實用性與前瞻性，基于目前社會對于智能化的迫切需求，家用汽車將來的發(fā)展趨勢也將越來越趨向智能化，無人駕駛將會不再是夢想。tracking。所謂智能汽車，就是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用信息技術(shù)和智能控制技術(shù)武裝的汽車。國內(nèi)外業(yè)界和學(xué)術(shù)界形成了共識，即現(xiàn)代汽車行業(yè)的新一輪競爭的焦點將是設(shè)計微電子技術(shù)、智能自動化技術(shù)、通信技術(shù)等新技術(shù)領(lǐng)域的智能汽車的研究與開發(fā)。同時，智能汽車在傳統(tǒng)汽車上配備了遠(yuǎn)程信息處理器、傳感器和接收器，通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取前方交通狀況。 智能車開發(fā)熱潮智能汽車是一種高新技術(shù)密集型的新型汽車，是今后的主流汽車產(chǎn)品。美國交通部已開始一項五年計劃，投入3500萬美元，與通用汽車公司合作開發(fā)一種前后防撞系統(tǒng)。美國移動導(dǎo)航子系統(tǒng)（MNA）能計算出最佳的行駛路徑，還能不斷地接受現(xiàn)場的最新交通狀況，給出連續(xù)更新的指向，讓車輛始終沿著最理想的路線向前行駛。微控制器已廣泛地應(yīng)用在人類現(xiàn)代化生活上，例如：字母無繩電話、電子收款機(jī)、掃描儀、防盜及安全裝置、汽車控制、計算機(jī)以及外設(shè)、傳真機(jī)、乃至電子字典、MPMPDVD、數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī)、智能冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、變頻空調(diào)、自動豆?jié){機(jī)等，均采用了一片乃至多篇微控制器，使之成為智能化產(chǎn)品。世界微控制器的著名供應(yīng)商主要有Intel、Freescale、Microchip、原三菱、ST、Philips、Zilog、Atmel、NEC、TI等。Freescale公司是全球十大芯片制造商之一，2005年的收入達(dá)58億美元，在8位，16位和32位微控制器領(lǐng)域均處于技術(shù)領(lǐng)先地位。 圖11 MC9S12XS128內(nèi)部功能示意圖第2章 硬件電路設(shè)計 功能設(shè)計基于目前社會對于智能化的迫切需求，家用汽車將來的發(fā)展趨勢也將越來越趨向智能化，無人駕駛將會不再是夢想。l 在十字交叉的黑線情況，能夠智能識別路徑。敏感元件能夠隨著被測量的變化而引起某種易被測量的信號的變化，而轉(zhuǎn)換元件則將敏感元件感受或相應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分，具體的電量形式取決于敏感元件的原理。光電式傳感器工作時，先將被測量轉(zhuǎn)換為光量的變化，然后通過光電器件再把光量的變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電量變化，從而實現(xiàn)非電量的測量。在測量光學(xué)量時，光學(xué)器件是作為敏感元件使用；而測量其他物理量時，它是作為轉(zhuǎn)換元件使用。 光電式傳感器的選擇 光電器件的性能主要由伏安特性、光照特性、光譜特性、響應(yīng)時間、峰值探測率和溫度特性來描述。而IR333A~。是否光電方案就真的不可得到連續(xù)的、前瞻性好的信息呢？答案不是絕對的。激光接收部分，我使用了一種非常方便的接收管，它的輸出只有1和0兩種狀態(tài)，當(dāng)照射在黑線上時，接收管打開，輸出高電平，反之，則輸出低電平。由于激光管的功率比較小，其實理論上可以接一個更小值的電位器，使之精度更高。功率管的選擇由電機(jī)的功率決定，PWM信號的占空比決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，故電機(jī)的調(diào)速可通過改變PWM信號的占空比實現(xiàn)。 我第一次的設(shè)計中，是使用了一種比較簡便的電路，采用了飛思卡爾的MC3886芯片做全橋驅(qū)動，其內(nèi)部建構(gòu)由一組MOS管構(gòu)成，見下圖。圖25 MC33886并聯(lián)電路 但經(jīng)過反復(fù)測試和使用之后，發(fā)現(xiàn)效果并不十分理想。于是我進(jìn)行了第二次的改進(jìn)。在這里，33886只起到MOS管的柵極驅(qū)動作用，所以同時也解決了發(fā)熱問題。 供電模塊 穩(wěn)壓芯片的選擇在整個系統(tǒng)的設(shè)計中，而微控制器、激光收發(fā)電路以及舵機(jī)控制電路所使用的均是5V電壓，如果能夠給予系統(tǒng)穩(wěn)定的電壓，是一個不容忽視的問題。同時由于其低功耗特點，在進(jìn)行電路板設(shè)計時，可以減少散熱片的體積和PCB板的面積，有時甚至不需要加裝散熱片，方便了電路設(shè)計與使用，卻限制了該類型開關(guān)電源在某些便攜式移動設(shè)備上的使用。利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。l 極低的休眠狀態(tài)電流—。正因為改電路監(jiān)控著穩(wěn)壓器的輸出電壓，RESET輸出端也可以通過禁止穩(wěn)壓器或者通過任何導(dǎo)致輸出電壓下降到低于Vn的故障條件來處罰。在對輸出噪聲有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場合，選用了TPS768XX是最佳選擇。 實用TPS76850作為系統(tǒng)的電源管理的芯片具有相當(dāng)突出的優(yōu)點。 圖28 768XX典型電路 車模機(jī)械調(diào)整與安裝 為了完成智能車的模型，我需要一輛遙控玩具車進(jìn)行改裝，為此，我選用了廣東東莞生產(chǎn)的一部越野模型車作為我的智能車主體。在我的設(shè)想中，為了達(dá)到能使檢測模塊盡可能的探測到前方，我用許多H型的鋁合金材料做了一些可調(diào)節(jié)的支架，在達(dá)到我想要的角度后，進(jìn)行了固定。 為了使我的電路在反復(fù)使用中，不斷找到更好的方案，我將每一個電路均獨立化，這樣不僅能夠便于更換，更有利于安裝。第3章 軟件設(shè)計 數(shù)據(jù)分析并建立模型 因為只使用了16個發(fā)射管及16個接收管，因此在采集數(shù)據(jù)時，能夠采集到的信息相當(dāng)有限。下圖為我的檢測電路PCB板布局。實際測試情況與理論資料差距不大。982B29cm76176。1213F0cm90176。1831J103176。此時會出現(xiàn)兩種情況，同時理論上可以排除相鄰的左右兩激光管同時接收到信號（車的傾向情況不足以出現(xiàn)該種情況） 1）當(dāng)上下相鄰2個激光接收管同時檢測到是黑色尋跡線，如A、H接管管同時接受到，可判定此時的斜率為A、H點至車前軸中心點角度的中間值。1391E、G176。1196J、K176。數(shù)據(jù)見下表。1301A、B176。表33各種數(shù)據(jù)接收情況處理接收管接收情況理論舵機(jī)值實際加權(quán)后舵機(jī)值A(chǔ)982800B1100800C1213900D12961200E14121350F14851480G15911600H17461750I18312000J18422190K20482190E、F13911400E、G15381610C、D1