【正文】 else motor_back(Fuzzy_Control[Fuzzy_Speed][Fuzzy_Offset])。 } if(IRQ_FLG){ TIE = 0x00。 } } for(i = 0。 ulong temp[5]。 IRQ_Init()。 } } uart_putchar(0xFE)。j line。 _asm(nop)。 for(ii=0。 TCTL4 = 0x03。⑵參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。⑷在舵機(jī)控制算法上優(yōu)化，使之過彎道走內(nèi)彎、S型曲線直接沖過，其中心目的就是使賽車少走彎道，縮短行駛距離。然而這才剛剛起步，各項(xiàng)安全保障系統(tǒng)還急需完善，人們還需要不懈的努力，才能使智能車真正走進(jìn)人們的生活。在本次設(shè)計(jì)中，上位機(jī)調(diào)試軟件的程序編寫也在計(jì)劃之中，在初次使用Microsoft Visual Studio 2005開發(fā)軟件[9~15]，各方面知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都非常欠缺和時(shí)間又很是倉(cāng)促的情況下，大體完成了上位機(jī)的圖像處理[16]界面，能夠?qū)⒒叶葓D（位圖格式）讀入并轉(zhuǎn)變成文本格式，或?qū)⑽谋靖袷降膱D像數(shù)據(jù)恢復(fù)成位圖格式并予以顯示與保存，能夠?qū)D像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化、浮動(dòng)閾值、中值濾波等一系列處理與數(shù)據(jù)的硬盤保存，并能通過串口將SD卡的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)并在上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的數(shù)據(jù)接收與硬盤保存。 //此時(shí)表示一標(biāo)志}通過下面的程序可以得到Fuzzy_Offset:if(M = 120 amp。PID控制算法共有兩種常用的表示方式—位置式和增量式。上面兩種方法都是現(xiàn)在常用的兩種方法，且A/D的采集方案也有它的優(yōu)點(diǎn)，雖然片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間太長(zhǎng)，但是也可采用片外A/D來彌補(bǔ)這一不足，而且電路也不是很復(fù)雜。發(fā)現(xiàn)比中間要低，而圖像硬件二值化結(jié)果第一點(diǎn)并不是和圖像開始邊沿對(duì)齊，也就是說我們用W3－W1得出的黑線偏移是以W1為基準(zhǔn)點(diǎn)，而W1又是變動(dòng)的，那么同一位置的偏移量就有變動(dòng)的。： A/D數(shù)據(jù)采集經(jīng)二值化數(shù)據(jù)，所以后續(xù)的數(shù)據(jù)處理中應(yīng)將它濾掉，（注：因?yàn)閳D中顯示的是第一行也就是最遠(yuǎn)的一行，故采到黑點(diǎn)的數(shù)目少（只有三個(gè)），實(shí)際可以在1到6點(diǎn)范圍變化）。在比較器的選擇方面我們先后選擇了LM32LM33LM31MAX901，它們的響應(yīng)時(shí)間分別為10us、300ns、200ns、8ns。此區(qū)中有若干個(gè)復(fù)合消隱脈沖（簡(jiǎn)稱消隱脈沖），在這些消隱脈沖中，有個(gè)脈沖它遠(yuǎn)寬于（即持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于）其他的消隱脈沖，該消隱脈沖又稱為場(chǎng)同步脈沖，它是掃描換場(chǎng)的標(biāo)志。攝像頭連續(xù)地掃描圖像上的一行，就輸出一段連續(xù)的電壓視頻信號(hào)，該電壓信號(hào)的高低起伏正反映了該行圖像的灰度變化情況。在此說明一下，有些單片機(jī)的端口內(nèi)部具有上拉電阻，它和外部上拉電阻原理一樣，所實(shí)現(xiàn)的功能也是一樣的。 }經(jīng)過以上處理后，如果總線頻率Bus_Freq改變的話，我只要簡(jiǎn)單計(jì)算新的Bus_Freq經(jīng)PWM_PRCLK (此處為4分頻)分頻后的頻率，并將CH_A_FREQ聲明為新值，其它不作改變。 //CH_SA_FREQ= CH_A_FREQ/CH_SA_DIV/2PWMSCLB= CH_SB_DIV。 POSTDIV=0x00。實(shí)時(shí)中斷清實(shí)時(shí)中斷標(biāo)志位中斷顯示調(diào)用速度控制函數(shù)調(diào)用測(cè)速函數(shù)中斷返回 實(shí)時(shí)中斷流程圖⑵ 外中斷IRQ：這個(gè)中斷用來捕捉行同步的下降沿，判斷一行是否開始。 舵機(jī)結(jié)構(gòu)圖舵機(jī)接口一般采用三線連接方法，黑線為電源地線，紅線為電源線，一般采用兩種標(biāo)準(zhǔn)，另外一根連線為控制信號(hào)線。[13] 公式31本次用作測(cè)速的光電傳感器型號(hào)為H42B6，在5V測(cè)試電壓下，上升沿時(shí)間和下降沿時(shí)間為15ｕs。采用Td340和兩片MC33886驅(qū)動(dòng)能力比較,。結(jié)合以上，在實(shí)際制作過程中，主要采用了以下兩種方案：方案一 ：采用MC33886級(jí)聯(lián)組成驅(qū)動(dòng)電路該驅(qū)動(dòng)芯片MC33886特性如下：工作電壓：540V導(dǎo)通電阻： 120毫歐姆輸入信號(hào)：TTL/CMOSPWM頻率： 10KHz短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)等； MC33886芯片及引腳圖。圖3. 2 5V穩(wěn)壓電源原理圖 6V電源6V電源主要為舵機(jī)供電，采用摩托拉羅公司的低壓降，能夠線性調(diào)整輸出的LM1117芯片制作可調(diào)電源[9]。 總體設(shè)計(jì)要求與原則 智能車功能設(shè)計(jì)要求1．路徑識(shí)別在智能車的制作過程中，關(guān)鍵的問題就是探尋黑線，識(shí)別正確的路徑。但是這些人為的錯(cuò)誤或疏忽是不可避免的，為了在司機(jī)犯下錯(cuò)誤之前得以糾正或者干脆將人從駕駛這項(xiàng)重復(fù)而乏味的勞動(dòng)中解脫出來，取之以人工智能設(shè)備是人們正在努力并已經(jīng)取得了很大成果的嘗試。在科技引領(lǐng)時(shí)代的今天，以車代步是人類適應(yīng)快速生活的必然結(jié)果。在選定智能車系統(tǒng)采用CCD方案后，賽車的位置信號(hào)CCD傳感器采集，經(jīng)S12 MCU的I/O口處理后，用于賽車的運(yùn)動(dòng)控制決策，同時(shí)內(nèi)部ECT模塊發(fā)出PWM波，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)對(duì)智能車進(jìn)行加速和減速控制，以及舵機(jī)對(duì)賽車進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制，使賽車在賽道上能夠自主行駛，并以最短的時(shí)間最快的速度跑完全程。PWM模塊PWM1舵機(jī)PWM3,PWM5電機(jī)ECT模塊PT7速度傳感器PT4PT7撥碼開關(guān)外部中斷IRQ行同步串口通訊RXD0串口接收TXD0串口發(fā)送無線通訊模塊RXD1無線接收TXD1無線發(fā)送IO口PM6視頻選通信號(hào)PA0奇偶信號(hào)第三章 硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)智能車需要設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：電源部分、電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分、測(cè)速部分、舵機(jī)部分、圖像采集與處理部分、人機(jī)交互部分。：功率電路對(duì)其輸入端應(yīng)有良好的信號(hào)隔離，防止有高電壓大電流進(jìn)入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離。信號(hào)輸入H橋功率放大電路直流電機(jī)負(fù)載TD340圖3. 7 直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)框圖 由TD340和MOS管組成的H橋驅(qū)動(dòng)電路,它的優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)速度快，通路電阻低和電壓門信號(hào)低，適合于大電流和低電壓運(yùn)行，TD340用于構(gòu)成PWM發(fā)生器，功率放大電路是由4個(gè)MOSFET管組成的H橋電路。得車速公式：V=[(C247。在智能車上，舵機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角通過連桿傳動(dòng)控制前輪轉(zhuǎn)向。此部分主要包括系統(tǒng)初始化、圖像采集，路徑分析，控制策略，調(diào)試軟件五部分，以下詳細(xì)說明智能車的各部分程序的流程圖。 //disengage PLL to system PLLCTL_PLLON=1。 PWM初始化 PWM通道計(jì)數(shù)寄存器PWMCNTX，寫入任何值都將使PWMCNTX清0，也就是說PWMCNTX不能被置0以外的數(shù)值。 //左對(duì)齊 PWME_PWME5 = 1。由于比賽前，賽道形狀是未知的，而且比賽時(shí)候又不能重新修改程序，為了在小車出發(fā)前，作最后參數(shù)調(diào)整，非常有必要設(shè)置撥碼開關(guān)，能夠根據(jù)賽道的實(shí)際情況和小車運(yùn)行情況作出合理的調(diào)整，從而取得更好的成績(jī)。第五章 圖像采集與路徑分析圖像的采集與處理是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，從圖像數(shù)據(jù)的采集到數(shù)據(jù)的處理，都不是一件容易的事。范圍之間。因此本設(shè)計(jì)采用比較器來代替A/D的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。通過示波器對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行分析可以算出，從換場(chǎng)信號(hào)下降沿來臨之后1024us是無用信號(hào)，通過單片機(jī)定時(shí)可以將這部分信號(hào)濾除，之后便是有效的圖像信號(hào)。藍(lán)底數(shù)據(jù) ，它對(duì)應(yīng)于黑線的寬度。 BEQ lab4 //跳到數(shù)據(jù)處理程序斷 BRA lab5lab4://四行一次數(shù)據(jù)預(yù)處理 PSHB LDAB 200 //注：此處200是根據(jù)實(shí)際能夠采到多少列而定，要根據(jù)實(shí)際調(diào)整 MOVB COUNT,count //置計(jì)數(shù)初值 LEAY ADC_LINE * COUNT,Y //將行向上偏移COUNT行,移到預(yù)處理數(shù)據(jù)的第一行 LEAX 0,Y //將列計(jì)數(shù)器移動(dòng)到行開始 INX lab5: DECB //行計(jì)數(shù)器減1。反饋理論的要素包括三個(gè)部分： 測(cè)量、比較和執(zhí)行。 sensor_speed 344) Fuzzy_Speed = (uchar) (sensor_speed 120) 5 。第七章 調(diào)試軟件上位機(jī)調(diào)試軟件是智能車制作中經(jīng)常被忽略的一個(gè)部分，以為它跟智能小車的制作沒有什么關(guān)系，而且也是一項(xiàng)非常費(fèi)時(shí)、不能立竿見影的工作，特別是在制作前期，上位機(jī)調(diào)試軟件也確實(shí)沒有體現(xiàn)出它的重要之處。 一家法國(guó)公司已經(jīng)研制成功無人駕駛汽車，它使用類似巡航導(dǎo)彈一樣的制導(dǎo)技術(shù)。很多隊(duì)伍提出了多片MC33886并聯(lián)使用的方法，也有的隊(duì)干脆自己設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)芯片，這要求在相關(guān)方面具有比較強(qiáng)的實(shí)力。但是由于時(shí)間有限，系統(tǒng)中尚存在許多問題有待改進(jìn)：⑴抗干擾處理。= 0xFE。 PERH = 0XFF。 REFDV=0xc0 | 0x01。i row。j line。 InitSpeedSensor()。 EnableInterrupts。 } IRQCR_IRQEN = 1。){ if(TIM0_FLG){ TIM0_FLG = 0。 } else{ if(sensor_speed30) motor_back(255)。 TSCR2 |= 0x06。int Min_Speed 。 while(k 2){ if(IRQ_FLG == 1){ IRQ_FLG = 0。 INVALID_FLG = 0。 Ei0=Ei1=0。 while(!(SCI0SR1 amp。}void putstr(char ch[]){ uchar ptr = 0。 }void SciInit(){ SCI0CR2 = 0x2c。 } void delayms(int ms) { int ii,jj。}void RTI_Init(void){ CRGINT_RTIE = 1。本次設(shè)計(jì)中的控制算法雖然基本達(dá)到了控制的要求，但還有很多的缺陷，如在彎道中的速度還控制不夠好。如果能夠事先知道賽道的形狀，甚至可以不用尋線傳感器而就能完成比賽。同時(shí)，敢于創(chuàng)新與探索、不怕苦不怕累的精神也將被帶入我的未來人生之路。串口調(diào)試界面也因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸?shù)母袷阶兓チ瞬糠止δ?，但是?jīng)過修改，串口調(diào)試界面在后來的數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮了不可替代的作用。 else if(M = 248) Fuzzy_Offset = 4 。 增量型PID算法流程圖對(duì)于舵機(jī)的控制，我們要達(dá)到的目標(biāo)是在任何一種路徑條件下，總能夠給舵機(jī)一個(gè)合適的偏移量，從而保證小車能夠始終沿著黑線以最少的距離行駛，由于舵機(jī)的轉(zhuǎn)角正比于給定的控制信號(hào)，因此在這里對(duì)舵機(jī)實(shí)施開環(huán)控制并對(duì)小車方向采用PID控制,公式如下: 公式63公式63說明Kp為比例系數(shù)，Ki為積分系數(shù)，Kd為微分系數(shù)，Ei0為本次偏差，Ei1為上次偏差，X_max與X_min為最遠(yuǎn)有效黑線位置與最近行有效黑線位置。 PID調(diào)節(jié)器PID控制已是運(yùn)用非常成熟和廣泛的一種控制策略，下圖就是它的控制圖： PID控制器框圖設(shè)系統(tǒng)的誤差為e（t），則模擬PID控制規(guī)律如下： 公式61式中，u（t）為控制量；e（t）為被控量與給定量的偏差，e（t）=r（t） y（t）；Kp為比例系數(shù)；Ti表示積分時(shí)間常數(shù)；Td表示微分時(shí)間常數(shù)。 方案一程序流程圖當(dāng)時(shí)為了提高圖像每一行采集點(diǎn)數(shù)，只有提高語(yǔ)句的執(zhí)行效率，此部分程序采用匯編語(yǔ)言[8]所寫。 捕捉圖像示意圖行同步信號(hào)下降沿1到來后，圖像整個(gè)寬度為W=W1+W2+W3。至于LM311，情況和LM339差不多。 圖像信號(hào)各參數(shù)測(cè)量對(duì)于不同的攝像頭來說，由于制作工藝各方面的差異，因而各種信號(hào)持續(xù)的時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基礎(chǔ)上會(huì)出現(xiàn)差異，由于這些信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻以及持續(xù)的時(shí)間直接影響到后期對(duì)圖像的采集上，因?yàn)樾枰崆皽y(cè)量清楚?？梢?，每場(chǎng)信號(hào)持續(xù)時(shí)間為20ms。 按鍵連接圖（上拉） 說明：虛線以左為單片機(jī)引腳內(nèi)部原理圖，它相當(dāng)于一個(gè)集電極開路輸出，加上拉電阻。之所以能這樣處理的原因是PWMSCLA、PWMSCLB能夠進(jìn)行1*2，2*2直到255*2的連續(xù)分頻，這樣CH_SA_DIV可為2～512中任意一個(gè)偶數(shù)，而根據(jù)公式（4）處理恰好可得到2～512中的偶數(shù)之一。 //組合PWM67PWMCTL_CON23 = 1。 //BUS CLOCK=80M _asm(nop)。串口中斷關(guān)接收中斷臨時(shí)變量定義讀取上位機(jī)命令開接收中斷執(zhí)行對(duì)應(yīng)上位機(jī)命令中斷返回 串口接收中斷程序流程圖