【正文】 if(Speed=SpeedMin) Speed = Speed50。 PTEDD = 0x0f。 //open ATD ch16~23 ADCSC2=0x00。 GetIR()。 break。 39。,2,40)。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)Kd / 10,2,8)。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)(10*Ki) % 10,2,24)。 case 2: Kp++。 }}void ButtonUp(void){ if(ButtonDebugEnable){ switch(ButtonMenuFun){ case 1: Loop++。 speed2 = speed1。 while(!ADCSC1_COCO)。 TPM1SC = 0x4a。 PIDprocessing()。 } if(IR_Temp[6]==0||IR_Temp[9]==0){ PIDprocessing()。void LCD_SetPageAddress(byte Page)。unsigned char LcdLine=0,LlcdPoint=0,LcdNum=0。CCD或者CMOS攝像頭有面陣和線陣兩種類型，它們在接口電路、輸出信號以及檢測信息等方面有著較大的區(qū)別，面陣攝像頭可以獲取前方道路圖像信息，而線陣CCD只能獲取道路一條直線上的圖像信息。 TPM1SC_TOF = 0。3. 智能車小轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度，Object Speed較大。 } if(IR_Temp[2]==0||IR_Temp[13]==0){ PIDprocessing()。) { GetIR()。 GetIR()。上述兩種控制策略中，簡單控制策略不能對舊的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，當(dāng)遇到復(fù)雜路況時(shí)，比如交叉路口，智能車檢測時(shí)有可能出現(xiàn)幾個(gè)紅外接受管同時(shí)接收到黑線，從而得到不正確的信號。導(dǎo)數(shù)的結(jié)果越大，那么控制系統(tǒng)就對輸出結(jié)果做出更快速的反應(yīng)。記錄下檢測到黑線的傳感器序號后，根據(jù)調(diào)試過程中測量得到的PWM波形占空比和前輪轉(zhuǎn)向幅度的對應(yīng)關(guān)系以及實(shí)際調(diào)試得到的轉(zhuǎn)向經(jīng)驗(yàn)編寫程序，控制前輪轉(zhuǎn)向。}第五章 智能車轉(zhuǎn)向控制策略智能車沿黑線軌跡行駛的控制軟件策略分為：轉(zhuǎn)向控制策略和速度控制策略兩部分。 dptr = dptr + 1。}//LCD_Init Endvoid LCD_DisplayASCII(byte XH_Dig, byte adrPage, byte adrColumn){ byte *dptr。 //Command 11 LCD bias = 1/9 DelayNus(10)。KBI2SC[4]：功能與KBI1SC相同，比KBI1SC多增加“中斷可用”。TPM2C0V[4]：表示0通道的值寄存器，共有16位。 PTEDD = 0x0f。 //fast+inclk/1+short+8bits+busclk APCTL1=0x00。 //Open DBG,FLS, ,KBI, ,RTC。圖 電源模塊電路Fig. Power circuit電源模塊包括了5V電壓，這是給單片機(jī)、方向角檢測模塊供電；2V供給紅外發(fā)射管工作；；。MC9S08QE128I/OPWMECTPWM紅外傳感器組速度傳感器舵機(jī)控制電路舵機(jī)電機(jī)控制電路直流電機(jī)圖 硬件結(jié)構(gòu)圖Fig. Hardware structure系統(tǒng)由MC9S08QE128作為中央處理器 ，聯(lián)系各個(gè)模塊，接受外部探測得到信號，根據(jù)軟件算法發(fā)出控制指令來控制電機(jī)和舵機(jī)，使智能車沿著道路的中心黑線行駛?？刂颇K方向角檢測模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊道路信息檢測模塊速度檢測模塊電源管理部分通訊及調(diào)試部分 為各部分供電 系統(tǒng)方框圖Fig. System block diagram 設(shè)計(jì)方案根據(jù)智能車系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，各模塊設(shè)計(jì)如下： 電源管理模塊： 2Ah鎳氫蓄電池供電，通過LM1117芯片進(jìn)行降壓與穩(wěn)壓處理。還熟悉了開發(fā)軟件CodeWarrior、嵌入式單片機(jī)，掌握了軟件算法編寫的一些方法和技巧。通過本課題的研究，可以了解智能控制系統(tǒng)的基本原理與其實(shí)現(xiàn)，掌握智能控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)及算法的基本知識以及實(shí)現(xiàn)方案。各模塊的功能關(guān)系與邏輯關(guān)系如下：電源管理模塊為各模塊供電；道路信息檢測模塊為控制模塊獲取路徑參數(shù)，提供智能車與道路的位置信息；控制模塊則根據(jù)控制策略對電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊輸出合適的控制信號；而方向角檢測模塊與速度檢測模塊測得描述智能車運(yùn)行的狀態(tài)量：舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與角度、智能車后輪的轉(zhuǎn)速，并反饋給控制模塊；通訊及調(diào)試部分用于在線與單片機(jī)通訊并調(diào)整單片機(jī)的有關(guān)參數(shù)。51第三章 智能車系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。圖 兩個(gè)紅外傳感器電路Fig. Double IR circuit 電源模塊和電機(jī)控制模塊 Close IIC2,IIC1,SCI2,SCI1 SCGC2 = 0xD4。 //BUS CLOCK is 4MHz,N=4//ADC Initial: ASC ch10~23 ADCCFG=0x30。本設(shè)計(jì)需要PTD端口為輸入、PTE的低4位輸出、PTJ端口為輸出，初始化為：PTDDD = 0x00。 TPM2C0SC = 0x24。 KBI 中斷管腳選擇寄存器1Table KBI Interrupt Pin Select Register 1KBIPE7KBIPE6KBIPE5KBIPE4KBIPE3KBIPE2KBIPE1KBIPE0本設(shè)計(jì)不需要KBI1的任何管腳中斷可用，初始化為：KBI1PE = 0x00。 LCD_WriteCMD(0xA2)。 //Command 02 Display start line = 0x00 DelayNus(20)。 i++){ LCD_WriteData(*dptr)。 KBI2SC_KBACK = 1。再檢測第10號傳感器，并依次向外。這個(gè)導(dǎo)數(shù)的控制會(huì)對系統(tǒng)的改變做出反應(yīng)。如果偏離黑線，則輸入上一次的輸入值，以保證智能車盡可能回到道路上。 }} }void PIDprocessing(void){ int u=0。以下為簡單速度控制策略的程序： for(。 else Speed = Speed。2. 智能車轉(zhuǎn)彎時(shí)的最小速度，Object Speed為SpeedMin。 }}interrupt VectorNumber_Vtpm1ovf void DetectSpeed1(void){ SpeedCountOver++。 展望在實(shí)現(xiàn)智能車檢測道路的方法中，還有一種常用的探測系統(tǒng)是用CCD或者CMOS（Complementary MetalOxideSemiconductor）攝像頭檢測方式，采用黑白圖像傳感器即可滿足要求。unsigned char ButtonMenuEnable,ButtonMenuFun,ButtonNum。void LCD_WriteCMD(byte CMD)。 else Speed = Speed。 } if(IR_Temp[1]==0||IR_Temp[14]==0){ Speed = SpeedMin。 TPM1MOD = 100。i++){ ADCSC1 = 10 + i。 Speed = speed1 speed2。 default: ButtonNum = 0xff。 break。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)Ki % 10,2,16)。 LCD_DisplayNumber((unsigned char)Kd % 10,2,16)。 break。,2,32)。 case 0xbf: ButtonMenu()。 u = (Kp*(A[3]A[2])+Ki*A[3]+Kd*(A[3]2*A[2]+A[1]))。 ADCSC1=0x1f。 PTEPE = 0xff。 else Speed = Speed。 /* enable interrupts */ /* include your code here */ for(。void ButtonUp(void)。unsigned char IR_Temp[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}。簡單控制能夠迅速判斷黑線的位置，做出轉(zhuǎn)向指示，但如果遇到復(fù)雜路況，比如黑線交叉時(shí)，簡單控制就會(huì)同時(shí)檢測到兩個(gè)黑線點(diǎn)，發(fā)出錯(cuò)誤的指示。 if(SpeedCountOver1) Speed = 0。對于PID算法中的檢測值（反饋值）由這4次讀取脈沖累加器的值平均后得到，這樣做的目的在于防止檢測值突變而干擾控制。 if(Speed=SpeedMin) Speed = Speed50。至于在每一種情況下應(yīng)該以怎樣的速度行駛，則要依靠車頭的傳感器來決定。i++){ if(IR_Temp[i]==0){ A[0]=A[1]。光電管以離散的形式在智能車前方以一定的規(guī)律橫向排列，必須對檢測到的黑線位置進(jìn)行數(shù)字量化作為PID算法的控制輸入量。一個(gè)簡單的比例系統(tǒng)會(huì)振蕩，會(huì)在預(yù)定值的附近來回變化，因?yàn)橄到y(tǒng)無法消除多余的糾正。流程圖中，判斷出了此刻檢測到黑線的傳感器序號，并記錄下該序號后結(jié)束檢測黑線子程序。 // Wait for the transmitter to be emptySCI1D = 39。 } LCD_SetPageAddress(adrPage+1)。 //Command 16 Select internal power supply = 0bxxxx x111 DelayNus(10)。顯示初始化程序如下：void LCD_Init(void){ LCD_CS_PIN = 1。 KBI模塊的初始化KBI1SC[4]：用于改變KBI中斷狀態(tài)和控制。TPM1C0SC[4]：TPM1模塊0通道狀態(tài)和控制寄存器。 系統(tǒng)時(shí)鐘控制寄存器1Table System Clock Gating Control 1 RegisterTPM3TPM2TPM1ADCIIC2IIC1SCI2SCI1本設(shè)計(jì)中，是將TPMTPMADC設(shè)為系統(tǒng)總線時(shí)鐘，初始化程序如下：SCGC1 = 0x70。 //Edge PWM。完整的初始化程序如下：void SystemInitial(void){//System Mode Initial SOPT1 = 0x43。圖 按鍵模塊電路圖Fig. Keyboard circuit 速度檢測模塊：該模塊采用光電編碼器。它能夠自主識別路徑，控制模型車高速穩(wěn)定運(yùn)行在道路上[2]。正是由于設(shè)計(jì)的高難度性，智能車設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜，集成度越來越高，功能越來越強(qiáng)大，也就吸引了更多的人關(guān)注這項(xiàng)設(shè)計(jì)。第一章為緒論，介紹智能車的現(xiàn)狀與研究意義、課題主要解決的任務(wù)。用紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外線，經(jīng)過道路反射回來后，被紅外接收管接收。圖 單片機(jī)芯片電路Fig. MCU circuitMC9S08QE128的管腳連接如下：1) PTF0~PTFPTB0~PTBPTAPTA7連接到紅外發(fā)射管與紅外接收管。其中，狀態(tài)信息檢測部分包括道路信息檢測、速度檢測、方向角檢測。 PTEPE = 0xff。 ADCSC1=0x1f。 PTEPE = 0xff。APCTLAPCTLAPCTL3[4]都是ATD的通道，本設(shè)計(jì)需要開啟ATD10~ATD23，初始化：APCTL1=0x00。KBI2ES[4]：用于選擇中斷觸發(fā)沿。 //Command 15 Common output mode = normal DelayNus(10)。ASCII[(XH_Dig0x30)*16]。 // 8bit mode. Normal operationSCI1C2 = 0x2C。導(dǎo)出簡單轉(zhuǎn)向控制策略[5]：紅外管單排排列在車體頭部，從右到左，分別為1到14號，編號為8的紅外管處于正中央位置。因此它的傳遞函數(shù)為： （）其中，KP為比例系數(shù)；TI為積分時(shí)間常數(shù)；TD為微分時(shí)間常數(shù)。由于舵機(jī)是一個(gè)具有大的延遲的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，應(yīng)用數(shù)字PID增量型控制算法，即把從當(dāng)前的控制數(shù)據(jù)當(dāng)成前面的控制數(shù)據(jù)處理動(dòng)作反饋回來的信號。i14。：其中，+為順時(shí)鐘方向。 } if(IR_Temp[6]==0||IR_Temp[9]==0){ PIDprocessing()。 PIDprocessing()。PID的超調(diào)量主要在第一個(gè)波形中起作用，即車速度由很大到很小的時(shí)候，或由低速突然加到高速的過程中，會(huì)出現(xiàn)很大的超調(diào)。