【正文】 Speed = Speed50。 else Speed = Speed。 } if(IR_Temp[2]==0||IR_Temp[13]==0){ PIDprocessing()。 PIDprocessing()。 SCGC1 = 0x70。 Close IRQ,ACMP,SPI2,SPI1//I/O Initial PTDDD = 0x00。 PTJDD = 0xff。 TPM1SC = 0x4a。 //Frequence is 50Hz TPM2C0V = AngleInitial。 //close ATD ch0~7 APCTL2=0xfc。 //Power off all}void GetIR(void){ unsigned char i,IR_Temp[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}。 while(!ADCSC1_COCO)。i14。 A[3]=IR_Mask[i]。 TPM2C0V = (unsigned int)( AngleInitial + u)。 speed2 = speed1。 }else{ TPM1C0SC_CH0F = 0。 break。 break。 }}void ButtonUp(void){ if(ButtonDebugEnable){ switch(ButtonMenuFun){ case 1: Loop++。,2,8)。,2,24)。 LCD_DisplayASCII(39。 case 2: Kp++。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)(10*Kp) % 10,2,24)。 LCD_DisplayASCII(39。 case 3: Ki++。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)(10*Ki) % 10,2,24)。 LCD_DisplayASCII(39。 case 4: Kd++。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)(10*Kd) % 10,2,24)。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)Kd / 10,2,8)。,2,40)。 39。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)Ki / 10,2,8)。,2,40)。 39。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)Kp / 10,2,8)。,2,40)。 39。 LCD_DisplayASCII(39。 LCD_DisplayASCII(39。 break。 break。 TPM1SC_TOF = 0。 SpeedCountOver=0。 if(SpeedGearNum 10){ speed1 = TPM1CNT。 GetIR()。 A[1]=A[2]。 } ADCSC1 = 0x1f。i14。 //open ATD ch16~23 ADCSC2=0x00。 //BUS CLOCK is 4MHz,N=4//ADC Initial: ASC ch10~23 ADCCFG=0x30。 //Edge PWM。//TPM1_Detect Speed:f= 10KHz TPM1C0SC = 0x44。 PTEDD = 0x0f。 Close IIC2,IIC1,SCI2,SCI1 SCGC2 = 0xd4。 /* feeds the dog */ } /* loop forever */} // main endvoid SystemInitial(void){//System Mode Initial SOPT1 = 0x43。 else Speed = Speed。 if(Speed=SpeedMin) Speed = Speed50。 } if(IR_Temp[4]==0||IR_Temp[11]==0){ PIDprocessing()。 else Speed = Speed。 if(Speed=SpeedMax) Speed = Speed+50。 EnableInterrupts。附錄2 主程序void main(void) { SystemInitial()。void LCD_DisplayASCII(byte XH_Dig, byte adrPage, byte adrColumn)。void LCD_WriteData(byte Data)。void ButtonMenu(void)。void SystemInitial(void)。float Ki = 。unsigned char DisplayBuffer。signed int A[4]。參考文獻(xiàn)[1]. 吳建平，紅外反射式傳感器在自助式尋跡智能車導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]，中國測試技術(shù)，2004，30（6）：2122[2]. 大學(xué)生智能汽車設(shè)計(jì)[J]. 飛思卡爾杯智能車比賽交流論壇，. 2009319[3]. 黃開勝，金華民，蔣狄南著. 韓國智能模型車技術(shù)方案分析[J].北京：. 4647[4]. MC9S08QE128 Reference Manual. Freescale Semiconductor， ://[5]. 卓晴，黃開勝，邵貝貝著. 學(xué)做智能車[M].北京：. 169170[6]. 雷貞勇，謝光驥著. 飛思卡爾智能車舵機(jī)和測速的控制設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[M]. 電子設(shè)計(jì)工程，2010年2月，第18卷（第2期）：91—92[7]. 竇秋英，王國權(quán)，童亮. 基于PIC單片機(jī)的自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 工業(yè)控制與應(yīng)用，2008年，第27卷（第3期）：63—65[8]. 使用S12 PWM控制舵機(jī)[J]. 飛思卡爾杯智能車比賽交流論壇，. 2009223[9]. 田崇翼，田濱，楊西峽. 山東大學(xué)F1技術(shù)報(bào)告，2008. 912[10]. CodeWarrior IDE helps datasheet. Freescale Semiconductor， ://附錄1 初始化程序include /* for EnableInterrupts macro */include /* include peripheral declarations */define AngleMin 1278 //20 degree define AngleMax 1722 //+20 degree define SpeedMin 50define SpeedMax 500define MAX_LINE 64define MAX_COLUMN 128define MAX_PAGE (MAX_LINE/8)define LCD_CS_PIN PTED_PTED0define LCD_A0_PIN PTED_PTED1define LCD_WR_PIN PTED_PTED3define LCD_EP_PIN PTED_PTED2define LCD_DATA_PORT PTJDunsigned int AngleInitial=1500。智能車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于選取恰當(dāng)?shù)脑骷?，改造合理的機(jī)械機(jī)構(gòu)，編寫響應(yīng)迅速的程序算法，提高運(yùn)行速度，以減少干擾和質(zhì)量，加快前進(jìn)速度為目標(biāo)。由于黑線和白底對紅外線的反射系數(shù)不同，可以根據(jù)接收到的紅外光信號強(qiáng)弱來判斷黑線位置，其使用簡單，測量精確，均具有良好的抗干擾特性，能夠在白天和復(fù)雜光線情況下使用，同時(shí)還具有較好的聚焦效果和方向性，且便于安裝和使用。在本次整個(gè)設(shè)計(jì)工程中，我認(rèn)為比較關(guān)鍵的部分是檢測道路中心黑線所用的控制策略，即簡單控制或者PID控制。其中包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、處理器專家、全芯片仿真、可視化參數(shù)顯示工具、項(xiàng)目工程管理、C 交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器。主要論述了智能車系統(tǒng)軟件算法的設(shè)計(jì)，包括驅(qū)動電機(jī)加減速的控制、舵機(jī)轉(zhuǎn)向的控制、紅外傳感器檢測，以及增量式PID在轉(zhuǎn)向控制中的算法原理，通過編寫相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)對各個(gè)模塊的控制。 }else{ TPM1C0SC_CH0F = 0。 speed2 = speed1。由于本系統(tǒng)不要求速度控制很精確，一點(diǎn)點(diǎn)的加速和減速就能滿足對智能車的控制要求，所以采用簡單速度控制策略。5. 智能車由直道進(jìn)入彎道，Object Speed逐漸減小。智能車的目標(biāo)速度（Object Speed）給定規(guī)則[9]：1. 智能車在直道上的最大速度，Object Speed為SpeedMax。當(dāng)經(jīng)過4個(gè)間隔后做一次PID算法來改變電機(jī)驅(qū)動信號，進(jìn)而改變智能車速度。這個(gè)齒輪的一個(gè)齒和一個(gè)缺口連續(xù)通過速度傳感器后，速度傳感器就會生成一個(gè)脈沖信號。 else Speed = Speed。 if(Speed=SpeedMin) Speed = Speed50。 } if(IR_Temp[4]==0||IR_Temp[11]==0){ PIDprocessing()。 else Speed = Speed。 if(Speed=SpeedMax) Speed = Speed+50。只要將每次改變的速度值設(shè)定小一點(diǎn)，就能保證智能車較平穩(wěn)的行駛。第六章 智能車速度控制策略智能車的速度控制也是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)，本系統(tǒng)需要在不同的路況時(shí)使智能車擁有不同的速度：在直道上的時(shí)候，車子要以較快速度行駛前進(jìn)，而在彎道上或者車子的中心線偏離黑線一定距離時(shí)，以較慢速度行駛。+45176。 TPM2C0V = (unsigned int)( AngleInitial + u)。 A[3]=IR_Mask[i]。i14。 while(!ADCSC1_COCO)。以下是紅外檢測和PID控制程序：void GetIR(void){ unsigned char i,IR_Temp[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}。考慮到黑線寬度和轉(zhuǎn)彎時(shí)可能有多個(gè)光電管落在黑線上方，此時(shí)偏差值取其坐標(biāo)平均值。經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)和參考資料得到：KP=，KI=，KD=。所以在PID控制中不能加入積分環(huán)節(jié)，否則會導(dǎo)致智能車震蕩。D參數(shù)對減少控制器短期的改變很有幫助。微分系數(shù)KD 來控制將來，計(jì)算誤差的一階導(dǎo)，并和一個(gè)負(fù)常數(shù)D相乘，最后和預(yù)定值相加。I從過去的平均誤差值來找到系統(tǒng)的輸出結(jié)果和預(yù)定值的平均誤差。P只是在控制器的輸出和系統(tǒng)的誤差成比例的時(shí)候成立，KP能夠快速的跟隨變化量。PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。然后檢測第8號傳感器，及時(shí)確定黑線是否還在智能車中心。由于通過施密特觸發(fā)器后，當(dāng)傳感器檢測到黑線時(shí)輸入單片機(jī)的電平為低，所以圖中S7=0成立時(shí)則表示第7號傳感器此刻檢測到了黑線；相反，如果S7=0不成立則表示第7號傳感器沒有檢測到黑線。傳感器對白色的反射率比黑色的大。 簡單轉(zhuǎn)向控制策略對于本控制系統(tǒng)采用14對紅外發(fā)光管的方案。測速中斷程序在第六章有說明，在此列出鍵盤中斷程序：interrupt VectorNumber_Vkeyboard void KeyNum(void){ ButtonNum = PTDD。 // Display on PTE the received data from SCIwhile (SCI1S1_TDRE == 0)。 // Disable all errors interruptsSCI1BDL = 0x1A。在本次設(shè)計(jì)中，需要將SCI（Serial Communications Interface）設(shè)為8位模式、無奇偶校驗(yàn)、波特率為9600bps。 i 8。 dptr = dptr + 1。 LCD_SetColumnAddress(adrColumn)。 if(XH_Dig 0x30) XH_Dig = 0x6E。 LCD_WriteCMD(0x40)。 LCD_WriteCMD(0x2F)。 //Command 17 V0 voltage regulator internal resistor ratio=0 DelayNus(10)。 //Command 08 ADC select = normal DelayNus(10)。 //Command 01 Display ON DelayNus(10)。該模塊用于顯示智能車的一些狀態(tài)參數(shù)，比如當(dāng)前速度、轉(zhuǎn)角等；還可以顯示修改調(diào)試后的KP、KI、KD參數(shù)值。 采集信息、分析處理信息、控制電機(jī)模塊采集信息是采用查詢式，每一對紅外傳感器依次對