【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 液晶 全a口為輸出口 PORTA_PA0 = 0。 //配置IO的數(shù)據(jù)為0 PORTA_PA1 = 0。 //配置IO的數(shù)據(jù)為0 PORTA_PA2 = 0。 //配置IO的數(shù)據(jù)為0 PORTA_PA3 = 0。 //配置IO的數(shù)據(jù)為0 線(xiàn)性CCD DDRB=0x00。 //全B口為輸入口 撥碼開(kāi)關(guān) 低導(dǎo)通 DDRK=0x00。 //全K口為輸入口 包括按鍵 編碼器方向 PUCR_PUPKE=1。 PUCR_PUPBE=1。}初始化后時(shí)鐘頻率為64 MHZ，使指令運(yùn)算加快，能很好的滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。void SetBus_64M(void) { CLKSEL_PLLSEL=0。 //禁止使能鎖相環(huán)時(shí)鐘 PLLCTL_PLLON=1。 //鎖相環(huán)電路允許 SYNR=0xc0|0x07。 //VCO_clock=2*osc_clock*(SYNR+1)/(REFDV+1)=128MHz//VCOFRQ[1:0]=1:1,代表VCO_clock在80~120MHz REFDV=0x80|0x01。 //VCO_clock=2*osc_clock*(SYNR+1)/(REFDV+1)=128MHz //REF_clock=osc_clock/(REFDV+1) //REFFEQ[1:0]=1:0,代表參考時(shí)鐘在6~12MHz之間 POSTDIV=0x00。 //PLL_clock=VCO_clock _asm(nop)。 _asm(nop)。 //短暫延時(shí)，等待時(shí)鐘頻率穩(wěn)定 while(!(CRGFLG_LOCK==1)) { 。 } CLKSEL_PLLSEL=1。 } PWM脈寬調(diào)制初始化 PWM模塊為智能車(chē)最基礎(chǔ)最重要模塊，它控制了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)里的舵機(jī)，和電機(jī)的轉(zhuǎn)速。void PWM_Init(void){ PWMCTL_CON01=1。 //0和1聯(lián)合成16位PWM PWMCAE_CAE1=0。 //選擇輸出模式為左對(duì)齊輸出模式 PWMCNT01 = 0。 //計(jì)數(shù)器清零 PWMPOL_PPOL1=1。 //先輸出高電平，計(jì)數(shù)到DTY時(shí)，反轉(zhuǎn)電平 PWMPRCLK = 0。 //clock A不分頻，即clock A=bustle PWMSCLA = 16。 //對(duì)clock SA進(jìn)行分頻，PWM clock=clock/（2*16）=2MHz PWMPER01 =6667。 PWMCLK_PCLK1 = 1。 PWME_PWME1=1。 //PWM1通道使能 PWMDTY01=3020。} 定時(shí)器初始化固定的中斷周期，定時(shí)采集賽道信息，采集小車(chē)運(yùn)行速度等void init_PIT(void) { PITMTLD0=249。 //為0通道8位計(jì)數(shù)器賦值PITLD0=2559。 //為0通道16位計(jì)數(shù)器賦值 PITMUX_PMUX0=0。 //第0通道使用微計(jì)數(shù)器0 PITCE_PCE0=1。 //第0通道計(jì)數(shù)器工作 PITCFLMT=0X80。 //使能周期中斷定時(shí)器 PITINTE_PINTE0=1。 //0通道定時(shí)器定時(shí)中斷被使能 } AD模塊初始化AD模塊 實(shí)現(xiàn)了賽道信息模擬與數(shù)字之間的轉(zhuǎn)換。void ADC_Init(void){ ATD0CTL4 = 0x0F。 ATD0CTL3 = 0x88。 ATD0CTL1 = 0x0F。 ATD0CTL2 = 0x40。 ATD0DIEN = 0x00。}路徑識(shí)別算法是智能車(chē)的眼睛，對(duì)智能車(chē)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著很重要的作用，經(jīng)過(guò)藍(lán)牙將賽道信息反映到上位機(jī)上可以幫助很清晰的分析賽道。圖5─2 直道圖5─3彎道圖5─3 全白十字 PID算法概述PID控制算法是應(yīng)用最為廣泛的一種控制規(guī)律。它具有原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、魯棒性強(qiáng)和適用面廣等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論是過(guò)去還是現(xiàn)在，其應(yīng)用都十分廣泛，近20年來(lái)相繼出現(xiàn)一批復(fù)雜的，只有計(jì)算機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制算法。然而，目前即使在過(guò)程計(jì)算機(jī)控制中，PID控制仍然是應(yīng)用最廣泛的控制算法。 PID控制器根據(jù)給定的理想值r(t)與實(shí)測(cè)值c(t)之間差值e(t)=r(t)c(t)。然后將誤差的比例P（比例）、I（積分）D（微分）比例相加計(jì)算得到控制量u（t）作用于被控制對(duì)象，控制框如圖51所示。其時(shí)域表達(dá)式為：其傳遞函數(shù)表達(dá)式為：圖5─4 PID框圖 速度控制策略在電機(jī)控制中，我們采用了PI控制，偏差為速度期望值motor_hope與實(shí)測(cè)值get_pluse之差作為偏差量motor_error=motor_hopeget_pluse，經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到控制量motor_out。為避免控制量過(guò)大或過(guò)小對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，我們?cè)O(shè)置了上限控制量和下限控制量，此外，我們采用的是子函數(shù)調(diào)用的方法。void dianjipid(int K) { pwm23=duty23。 wucha=Know_maichong。 d_wucha=wuchaper_wucha。 dd_wucha=d_wuchadper_wucha。 per_wucha=wucha。 pwm23+=(kp*d_wucha+ki*wucha+kd*dd_wucha)。 if(pre_pwm232500)pre_pwm23=2500。 //速度提升 需要增加 duty23=pre_pwm23。 if(pre_pwm230) { PWMDTY67=0。PWMDTY23=pre_pwm23。 } if(pre_pwm23=0) { if(pre_pwm23300)pre_pwm23=300。 PWMDTY23=0。PWMDTY67=0pre_pwm23。 }} 速度分檔策略為了提高速度，我們給不同賽道設(shè)置了不同速度期望值，直道正常，入彎減速，出彎加速，這樣能是速度有很大提高。在不同賽道給定不同期望值YUSHE_MAICHONG和比例運(yùn)算系數(shù)FENMU，這樣速度PI控制函數(shù)就會(huì)自動(dòng)輸出不同賽道情況下的速度控制量MAICHONG. 棒－棒控制算法棒－棒控制的基本思路是當(dāng)檢測(cè)到的輸出量大于理想輸入量時(shí)，就急劇將控制量增加到最大，讓輸出量以最快的速度減少，當(dāng)檢測(cè)到的輸出量小于理想的輸入量時(shí)，就急劇將控制量降低到最小，讓輸出量以最快的速度減少。本賽車(chē)系統(tǒng)的速度控制采用了棒－棒控制與PID控制相結(jié)合的方式。其基本思路為：智能車(chē)的理想速度由當(dāng)前的道路信息決定。當(dāng)光電編碼器檢測(cè)到的速度與理想速度相差較遠(yuǎn)時(shí)，采用棒－棒控制；當(dāng)光電編碼器檢測(cè)到的速度與智能車(chē)的理想速度逐漸接近以后，就采用PID控制。對(duì)主電機(jī)的控制是通過(guò)一個(gè)H橋，將H橋的兩個(gè)口分別接單片機(jī)的兩個(gè)管腳，在本系統(tǒng)中，H橋的兩端分別接單片機(jī)口中的PTP3和PTP1，當(dāng)PTP1為高電平，PTP3為高電平時(shí)，主電機(jī)全速正轉(zhuǎn)，當(dāng)PTP1為低電平，PTP3為低電平時(shí)，主電機(jī)全速反轉(zhuǎn)。采用棒－棒控制進(jìn)行速度控制的原理就是檢測(cè)智能車(chē)的當(dāng)前速度，如果當(dāng)前速度低于理想的速度，就PTP3置為高電平，從PTP1口輸出一路占空比很高的PWM波，電機(jī)就能以最大的加速度升速。反之，就把PTP3置為高電平，從PTP1口輸出一路占空比很大的PWM波，從而讓電機(jī)以最大的加速度降速。棒－棒控制算法由于其快速性非常好，而本賽車(chē)系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)也正好要求很好的快速性，因而在本智能車(chē)的調(diào)速過(guò)程中用到了棒－棒控制算法也就理所當(dāng)然，但是，棒－棒控制算法在用于本賽車(chē)調(diào)速時(shí)也存在著一定的不足，由于主電機(jī)的數(shù)學(xué)模型為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，存在著一定時(shí)間的延時(shí)，因此如果僅僅使用棒－棒控制一種算法可能導(dǎo)致超調(diào)，也不可能達(dá)到穩(wěn)定，且在任何時(shí)刻通過(guò)主電機(jī)的電流都始終為最大，只是在不同的時(shí)刻可能會(huì)出現(xiàn)一正一反。正是出現(xiàn)一正一反的這種情況，對(duì)主電機(jī)以及主電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的沖擊最大，既造成整個(gè)智能車(chē)功耗的增加，又可能導(dǎo)致主電機(jī)及主電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片因電流沖擊過(guò)大而燒壞。因而在智能車(chē)的實(shí)際檢測(cè)速度與理想速度接近時(shí)，可以采用PID控制算法，這樣就既能實(shí)現(xiàn)調(diào)速的快速性，又能實(shí)現(xiàn)速度的平穩(wěn)性，降低智能車(chē)的整體功耗，達(dá)到很好的調(diào)速效果。 舵機(jī)控制策略 速度慢的時(shí)候我們只采用了P控制轉(zhuǎn)向，發(fā)現(xiàn)車(chē)可以跑完全部賽道，隨著速度的提升，車(chē)出現(xiàn)抖動(dòng)不穩(wěn)，加入D項(xiàng)后，車(chē)變得更加穩(wěn)定，調(diào)節(jié)合適的PD參數(shù)，使小車(chē)跑的更加穩(wěn)定。后來(lái)發(fā)現(xiàn)車(chē)子在過(guò)一些急彎的時(shí)候反應(yīng)不夠迅速，于是嘗試了二次P的思路，發(fā)現(xiàn)舵機(jī)反應(yīng)更加迅速，更能適應(yīng)賽道，