【正文】 || AD_150 amp。 AD_5=ATD0DR4L。 //等待當前隊列轉(zhuǎn)換完成 */ AD_1=ATD0DR0L。 Led_left=0。 V4=170。 SH1=45。 Led_left=1。 Led_right=0。 V3=90。 SH=45。 Led_left=1。 V4=150。 SH1=45。 delay(500)。 V5=90。 V1=80。 z++。 Led_right=1。 while(FeedBackFB)。 //存儲誤差，用于下次計算 return iIncpid。 Error1=E1E2。 } ////////////////////////// //////////速度 /////////// ///////////////////////// void Sudu(int SetPoint) { pp=Motor_PID(SetPoint,FeedBack)。 //存儲誤差，用于下次計算 sp+=iiIncpid。 EError1=EE1EE2。 signed int iIncpid=0。 //微分常數(shù) Derivative Const signed int E0=0 。 int pp。 //Error[1] signed int EE2=0。 //比例常數(shù) Proportional Const float KKi=0。b++)。c++) { for(a=0。 unsigned int numm_last0,numm_last1,numm_last2, num_last0,num_last1,num_last2。 //AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 unsigned int AD_5。 unsigned int AD_1。 附頁： include /* mon defines and macros */ include /* derivativespecific definitions */ include include include include pragma LINK_INFO DERIVATIVE MC9S12XS128 define Led5 PORTE_PE5 define Led6 PORTE_PE6 define KEY PORTB_PB3 define Led_left PORTB_PB5 define Led_right PORTB_PB7 uchar n,r=0,z,flag,Flag=0。 (3)在機構(gòu)結(jié)構(gòu)上進行了大量的理論分析及改進，并在此基礎(chǔ)上完成了剎車制動算法。 此處的程序原理于方向的控制相似，利用 PID 控制，快速、準確地控制速度值。所以開環(huán)控制不適合賽車的控制系統(tǒng)，必須使用閉環(huán)控制。 計算公式如下： )]2()1(2)([)()]1()([ ????????? kEkEkEKkEKkEkEK DIP數(shù)據(jù)有錯？ Y 程序開始 AD 采樣 N 歸一化 結(jié)束 初始化 dtdeKed tKeKu DIp ??? ? 賽車與賽道偏離示意圖 4）速度控制 在正確檢測跑道的前提下 ，速度是本設(shè)計的重要特性 。 下圖 為賽車與賽道偏離的示意圖， ABCD 表示賽車， Y 軸是賽車的中軸線， EF 為賽道的趨勢線。 而使用 PID調(diào)節(jié)方式對舵機進行控制，該方式在不論是反應(yīng)速度，還是舵機轉(zhuǎn)向連續(xù)以及轉(zhuǎn)角預(yù)測上都優(yōu)于查表方式，因此，在實際過程中，我們使用的是 PID方式。賽車的轉(zhuǎn)向控制就是對舵機的控制，并考慮速度對于轉(zhuǎn)向的影響 。 數(shù)據(jù)處理方面要分別對采集的兩部分 信息進行處理。單片機通過 AD采樣模塊直接就可以得到感應(yīng)線圈感應(yīng)到磁場信號的大小。將系統(tǒng)細分可以讓軟件與底層硬件模塊接口的配合更緊密，同時也是把軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)從具體的硬件中盡量抽象出來，使控制更方便，程序更易讀，也是把團隊分工整合起來的有效途徑。在調(diào)試中，可以顯示每個磁傳感器的當前的 AD 值，速度反饋值，當前驅(qū)動電機及舵機的 PWM 信號的頻率等信息，很直觀地顯示當前狀態(tài)。也就是說，給它提供一定的脈寬，它的輸出軸就會 保持在一個相對應(yīng)的角度上，無論外界轉(zhuǎn)矩怎樣改變，直到給它提供一個另外寬度的脈沖信 號，它才會改變輸出角度到新的對應(yīng)的位置上。并且方便加散熱片。所以距車頭同一距離處設(shè)置兩對 電感線圈。 值得一提的是，接收到的檢測信號是 0— 5V之間的電壓值，在程序中我們都要對每次接收到數(shù)據(jù)做減 ，完成于上圖的配合。 在這里說明一下程序?qū)Σ傻降?AD 信號做的處理：由于轉(zhuǎn)換后的信號理論上是 0 到 5V 之間 ，傳感器輸出的是正負電壓，所以還要先還原到正 負信號，然后根據(jù) 下圖中的方法確定偏轉(zhuǎn)角度。其中，工作方式 1 輸出電壓與磁場強度成正比，而工作方式 2輸出電壓與磁場強度成反 比。由于該變化磁場會造成磁阻變化（ Δ R）并將其轉(zhuǎn)化成變化的差動電壓輸出 ,這樣 ,就能根據(jù)磁場大小正比于輸出差動電壓的原理 ,分別讀取對應(yīng)的兩軸信號 ,然后再進行處理計算即可得到偏轉(zhuǎn)角度。由于環(huán)境溫度可能會影響系統(tǒng)精度 ,因此 ,在高精度系統(tǒng)中 ,可以通過補償線圈對其進行補償。 4） 、交變磁場放大電路 此上電路為交變信號放大電路以及后面的整流濾波電路，它決定了所需放大信號的大小，左側(cè)的電感電容并聯(lián)決定了 放大信號的通過頻率，即帶通濾波電路 根據(jù)電感值，電容值的大小即可決定當前所要檢測磁場的頻率大小，對有用磁場進行選擇。 根據(jù)這樣的特性，我們采用磁阻傳感器，其原理如下 ： 上圖左側(cè)長條就是一個磁阻傳感器的測量原理，右圖為整體的 測量原理。因此，我們的傳感器就安裝在距導(dǎo)線垂直高度 510cm 處。電磁場檢測是課題要解決的第一個關(guān)鍵技術(shù)，需要首先對電磁場 的特性進行分析 ，然后根據(jù) 分析的 結(jié)果選擇合適的 檢測原理，而后再選擇相應(yīng)的 電磁傳感器。 （ 1） 控制器選擇 （ A） At89s52 是以款普及性很強的控制器，控制簡單，入手容易，易于操作，但此單片機結(jié)構(gòu)較為簡單，功能較少， 速度相對也慢，很難完成本項任務(wù) （ B） Stc 單片機繼承了 51的諸多優(yōu)點 ，同樣含有多種功能模塊運算速度較快，能順利完成 CPU 的數(shù)據(jù)處理 。利用單片機對磁場強度和方向進行測量。智能小車應(yīng)該說是最基本的機器人雛形，智能小車控制系統(tǒng)的研制將有助于推動智能機器人等 智能 控制系統(tǒng)的發(fā)展。 基于磁場導(dǎo)航智能車控制器的設(shè)計 學(xué) 校 : 專 業(yè)：電氣工程及其自動化 帶隊教師 : 參賽隊員 : 目錄 第 一 章 前言 ????????????????? ??3 第二章 方案 論證 ?????????? ??? ??? ?4 第三章 整體 設(shè)計 思路 ????? ????? ?? ???5 1） 、 磁場檢測原理 2)、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 3)、 定磁場放大電路 4） 、 交變磁場放大電路 第四章 單元電路 ????????????? ??? 10 1)、 單片 機最小統(tǒng) 2)、 速度 傳感器模塊 3)、 磁場檢測模塊 4)、 電機 驅(qū)動模塊 5)、 舵機驅(qū)動模塊 6)、 LCD 顯示模塊 第五章 軟件設(shè)計 ??????????????? ? 18 第七章 結(jié)論 ?????????????? ? ??? 21 附頁 前言 在智能導(dǎo)航系統(tǒng)中，如無人駕駛飛機、無人駕駛汽車，目前較為常用的導(dǎo)航方式為 GPS導(dǎo)航。 當今機器人技術(shù)發(fā)展如火如荼，其應(yīng)用已涉及包括國防等眾多領(lǐng)域，工業(yè)自動化，神五、神六升天，無人探月飛船??無不得益于機器人技術(shù)的飛速發(fā)展。 本文設(shè)計 一智能車 ,能夠檢測有磁引導(dǎo)的軌跡識別 ,及自行檢測當前地磁場 .在有磁導(dǎo)航線路時 ,可跟蹤線路磁場 ,自動尋找軌跡 ,并迅速或按照規(guī)定速度前進 .在水平面內(nèi)確定方位角 ,當接受到位置坐標和速度等命令后 ,智能車可再不受人干預(yù)的情況下 ,自行到達目標位置 .實現(xiàn)對特定磁導(dǎo)航的智能循跡和地磁場的方位角的測定 ,以實現(xiàn)水平面內(nèi)的定位 ,用以實現(xiàn)導(dǎo) 航 . 第二章 方案論證 該項目的研究內(nèi)容為首先對磁場導(dǎo)航相關(guān)的理論進行分析，根據(jù)所分析的理論設(shè)計導(dǎo)航模型。放大之后的信號經(jīng)過單片機采集分析，最終確定磁場的大小，然后可以通過磁場的大小來判斷磁場的方向，進而進行導(dǎo)航。 綜上所述，我們選擇 方案 B 第三章 整體設(shè)計思路 1） 、 磁場檢測原理 ： 交變 磁場檢測原理 本設(shè)計我們設(shè)計 電磁車要檢測的賽道環(huán)境是由通有 20kHz、 100mA 左右交變電流的導(dǎo)線所產(chǎn)生的電磁場。 此時也是 兩者之間較線性的高度值。 ： 地 磁場檢測原理 地磁場的檢測，我們在這認為其強度的恒定的，即方向和大小都不變。 鋁合金帶玻莫合金薄膜外加磁場電 流θＩＭ 外加磁場–+Vout偏置磁場R+△RR+△RR △RR △RVb 3） 、磁場放大電路 定磁場一級放大 本級放大電路將 AD620微弱的差動信號進行放大，使幅值在 +2V― 2V之間 ，在 1 腳和 8 腳之間的電阻決定了精密放大器的放大倍數(shù)，放大大小為 +1，當前電路的放大倍數(shù)為 100倍