【正文】 近90年來，類似于福特T型車的簡單汽車越來越少，汽車迅速成為一種復(fù)雜的“移動電腦”，扮演著領(lǐng)航者、護(hù)航者，甚至第二司機(jī)的角色。1908年，亨利福特T型車的出現(xiàn)體現(xiàn)了汽車設(shè)計上的重大突破。測試（第二版）[M].華中理工大學(xué)出版社，2000年[17]童詩白，[M].高等教育出版社，2006年.[18][M].北京航空航天大學(xué)出版社，2010.[19][A].蘇州科技學(xué)院學(xué)報，2010，第23卷 （第1期）：起止頁碼7275.[20][A].長江大學(xué)學(xué)報，2010，理工卷：起止頁碼402403.[21]王玉成，王庭有，[A].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010，第5期：起止頁碼3636. 六、外文原文和翻譯 外文原文： The Intelligent Vehicle Initiative In the wake of the puter and information revolution ,motor vehicles are undergoing the most dramatic changes in their capabilities and how they interact with drives since the early years of the century.In 1908, Henry Ford’s Model T exemplified major breakthroughs in automotive design . Not only did its interchangeable parts inaugurate easy and economical mass production , but its “userfriendly” operation allowed almost anyone to drive . Nearly 90 years later , the motor vehicle is resembling less and less Ford’s simple machine and quickly being a plex “mobile puter” , capable of acting as a navigator a safeguard ,and even , a second drive . These new capabilities will not only change how we drive 。五、參考文獻(xiàn)[1] 卓晴. 學(xué)做智能車挑戰(zhàn)“飛思卡爾”杯[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2007[2] 沙占友. 集成化智能傳感器原理與應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2004[3] 沙占友. 智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2005[4] 劉迎春. 現(xiàn)代新型傳感器原理與應(yīng)用[M]. 北京:國防工業(yè)出版社，1998[5] [M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1999[6] 馮英. 傳感器電路原理與應(yīng)用[M]. 成都：電子科技大學(xué)出版社，第一版，1997[7] [M]. 北京：人民郵電出版社，第一版，1998[8] 曲波，肖圣兵. 工業(yè)常用傳感器選型指南[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002[9] Carsten Steger . 機(jī)器視覺算法與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2008 [10] 白英彩. 微型計算機(jī)常用芯片手冊[M]. 上海：上海科技出版社，2000[11] 謝宜仁. 單片機(jī)實用技術(shù)問答[M]. 北京：人民郵電出版社，2005[12] 劉必虎. 中小規(guī)模集成電路的原理與應(yīng)用[M]. 上海：上?？萍汲霭嫔?，2000[13] 馬忠梅，籍順心，[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2006.[14] 張毅剛，彭喜元，[M].高等教育出版社，2003.[15] 高吉祥，黃智偉，丁文霞. 數(shù)字電子技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2003.[16] 謝自美，閻樹蘭，程序初始化流程圖如圖16所示。由前文所敘述，可知轉(zhuǎn)角與PWM值基本是線性的，所以舵機(jī)控制采用P控制即可。時，%順時針旋轉(zhuǎn)脈寬范圍：~，%~%逆時針旋轉(zhuǎn)脈寬范圍：~，%~%利用汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)原理，為了保證小車在轉(zhuǎn)彎過程中，既能快速響應(yīng)，又防止速度過快沖出跑到，把舵機(jī)的位置放在適當(dāng)?shù)奈恢茫梢栽龃罅?，使小車快速響?yīng)，按照軌跡進(jìn)行快速轉(zhuǎn)彎。~60176。位置，（即PA0=1；Delay（1ms）：PA0=0；Delay（20ms）；要不挺的產(chǎn)生這個高低電平，產(chǎn)生PWM脈沖。位置。位置，則反轉(zhuǎn)90176。位置，即順時針走了45176。的位置，下載45176。；上面部分還是成線性關(guān)系的，Y=90X45（X單位是ms，Y單位是度數(shù)）。；；；；以180度角度伺服為例，那么對應(yīng)的控制關(guān)系是這樣的：Th、Tl的時間值隨脈沖寬度變化而變化，但Th+Tl=20ms 。舵機(jī)的控制信號是PWM信號，利用占空比的變化改變舵機(jī)的位置。該直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出后，送入電機(jī)驅(qū)動集成電路，以驅(qū)動電機(jī)正反轉(zhuǎn)。在微機(jī)電系統(tǒng)中，它是一個基本的輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 舵機(jī)控制舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動器。Ug1=Ug4為正的時間短于Ug2=Ug3為正的時間時, UAB的平均值0,電機(jī)反轉(zhuǎn),UAB的值越小,轉(zhuǎn)速越高。若續(xù)流在這個過程得到很大衰減,則VT2 和VT3導(dǎo)通,UAB的電壓=,Ug1=Ug4為正的時間和Ug2=Ug3為正的時間相同時, UAB的平均值=0,電機(jī)動態(tài)靜止。PWM調(diào)速原理在數(shù)控機(jī)床的直流伺服系統(tǒng)中,后者簡稱PWM,常見于中小功率系統(tǒng),它采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù),其工作原理是:通過改變接通脈沖的寬度,使直流電機(jī)電樞上的電壓的占空比改變,從而改變電樞電壓的平均值,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速. 如上圖13所示，PWM調(diào)速電路，其工作方式如下：VD1,VD2,VD3,VD4為續(xù)流二極管,用來保護(hù)VT1,VT2,VT3,VT4三極管,圖中Ug1=Ug4=Ug2==Ug4為正時,VT1 和VT4導(dǎo)通, VT2和 VT3截止,UAB的電壓=US。通的時候是直流供電被加到負(fù)載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有（ON）,要么完全無（OFF）。一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定。兩片BTS7970 驅(qū)動電機(jī)的電路如圖12所示： PWM調(diào)速 PWM控制技術(shù)在逆變電路中應(yīng)用最廣，應(yīng)用的逆變電路絕大部分是PWM型，PWM控制技術(shù)正是有賴于在逆變電路中的應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。BTS7970是一款集成度很高的大電流半橋驅(qū)動芯片，該芯片內(nèi)部集成了一個P溝道的高端MOSFET和一個N溝道的低端MOSFET，由于高端采用了P溝道MOSFET，因此避免了電磁干擾，提高了其性能。另一種簡單的方法是適當(dāng)改變A/D轉(zhuǎn)換的流程。對賽道信息分析后發(fā)現(xiàn)，每行24點就足夠準(zhǔn)確判斷引導(dǎo)黑線的位置，這樣的分辨率已經(jīng)能夠較好的實現(xiàn)賽車的循跡功能。有可能始終不會出現(xiàn)差值大于等于閾值的情況，則讓該列上目標(biāo)引導(dǎo)線縱坐標(biāo)值保持不變（即同于分析上一場圖像數(shù)據(jù)時求得的縱坐標(biāo)）。若差值大于等于閾值。邊緣檢測即檢測目標(biāo)引導(dǎo)線的上邊緣。有效像素常寫成兩數(shù)相乘的形式，如“320*240”，其中前一個數(shù)值表示單行視頻信號的精細(xì)程度，即行分辨能力；后一個數(shù)值為分辨率，因而有效像素=行分辨能力*分辨率。分辨率實際上就是每場行同步脈沖數(shù)，這是因為航同步脈沖數(shù)越多，則對每場圖像掃描的行數(shù)也越多。奇場時只掃描圖像中的奇數(shù)行，偶場時則只掃描偶數(shù)行。場同步脈沖標(biāo)志著新的一場的到來，不過，場消隱區(qū)恰好跨在上一場的尾部和下一場的開始部分，得等到場消隱區(qū)過去，下一場的視頻信號才能真正到來。這相當(dāng)于，緊接著每秒圖像信號之間會有一個電壓“凹槽”，此“凹槽”叫做同步脈沖，它是掃描行的標(biāo)志。攝像頭連續(xù)地掃描圖像上的一行，則輸出就是一段連續(xù)的電壓信號，該電壓信號的高低起伏反映了該行圖像的灰度變化。這樣在PCL K的下降沿更新地址信號, 接著在上升沿存貯數(shù)據(jù)。由于在數(shù)據(jù)輸出時, PCL K 上升沿信號穩(wěn)定,而RAM 是在WR 上升沿將數(shù)據(jù)寫入, 因此可以在VSYNC 有效后(VSYNC=0) 采用PCLK 作為寫信號WE。PCLK為像素同步信號,下降沿更新數(shù)據(jù),上升沿為數(shù)據(jù)穩(wěn)定期。其為高時OV7620 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完畢,變低時開始發(fā)送。SARM 為內(nèi)部控制位,由CPLD 控制,當(dāng)SRAM 變?yōu)楦邥r,OV7620 進(jìn)入外部RAM 模式,此時OV7620 數(shù)據(jù)總線為三態(tài),準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)設(shè)置工作模式為黑白,分辨率為640 3480 。而在一行之內(nèi)，B數(shù)據(jù)只在奇數(shù)列出現(xiàn)，R數(shù)據(jù)只在偶數(shù)列出現(xiàn)。OV7620采用16位輸出方式時，Y通道和UV通道數(shù)據(jù)輸出格式如表l所列。當(dāng)LPC2210使用最高系統(tǒng)頻率60 MHz時，它的中斷響應(yīng)時間遠(yuǎn)大于O．2～0，6 us，所以只能將OV7620的PCLK降頻。而LPC2210的中斷響應(yīng)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個值。 在OV7620的3個同步信號中，PCLK的周期最短。在Hsync_IRQ()中斷服務(wù)程序中，判斷HREF的有效電平，若有效，則y加1，x置為O，并使能PCLK對應(yīng)的中斷。圖像采集的基本流程 當(dāng)用SCCB初始化好OV7620后，使能VSYNC對應(yīng)的中斷，在Vsync_IRQ()中斷服務(wù)程序中判斷是否已取得一幀數(shù)據(jù)。LPC2210的3個外部中斷引腳分別作為3個同步信號的輸入，相應(yīng)的中斷服務(wù)程序分別為Vsync_IRQ()、Hsync_IRQ()和Pclk_IRQ()。OV7620有4個同步信號：VSYNC(垂直同步信號)、FODD (奇數(shù)場同步信號)、HSYNC(水平同步信號)和PCLK(像素同步信號)。通過設(shè)置相應(yīng)的寄存器，可以使OV7620工作于不同的模式。另外，SCCB沒有重復(fù)起始的概念，因此在SCCB的讀周期中，當(dāng)主機(jī)發(fā)送完片內(nèi)寄存器地址后，必須發(fā)送總線停止條件，不然在發(fā)送讀命令時，從機(jī)將不能產(chǎn)生Don’t care響應(yīng)信號。SCCB的總線時序與I2C基本相同，它的響應(yīng)信號ACK被稱為一個傳輸單元的第9位，分為Don’t care和NA。 OV7620的控制采用SCCB(Serial Camera ControlBus)協(xié)議。它支持連續(xù)和隔行兩種掃描方式，VGA與QVGA兩種圖像格式；最高像素為664492，幀速率為30fps；數(shù)據(jù)格式包括YUV、YCrCb、RGB三種，能夠滿足一般圖像采集系統(tǒng)的要求。其視頻時序產(chǎn)生電路可產(chǎn)生行同步、場同步、混合視頻同步等多種同步信號和像素時鐘等多種時序信號。內(nèi)置10位雙通道A/D轉(zhuǎn)換器,輸出8位圖像數(shù)據(jù)。故采用CMOS圖像傳感器。由于CCD目前的技術(shù)比較成熟，在尺寸方面也具有一定的優(yōu)勢（由于工藝方面的原因CMOS的尺寸無法做的很大），但其工藝復(fù)雜、成本 高、耗電量大、像素提升難度大等問題也是不可否認(rèn)的。確定閾值帶的寬度和基值時應(yīng)考慮不同光線和不同攝像頭型號，以滿足在各種光線條件下誰都能準(zhǔn)確識別黑色引導(dǎo)線。面陣CMOS攝像頭采用行掃描模式，每行信號為持續(xù)約56us的電壓模擬量，根據(jù)采樣點的灰度值輸出不同電平，并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換輸入控制器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。由于51單片機(jī)具有價格低廉操作簡單的特點，： VCC：供電電壓。電路圖如圖5所示 控制電路此部分是整個智能小車的核心部分，起著控制小車所有運行狀態(tài)的作用。使用一片LM2940和3個整流二極管1N4007將電壓抬高到7V向舵機(jī)供電。靈敏性將大大提高，所以舵機(jī)使用7V電源。我們測量了電機(jī)的內(nèi)阻（不考慮感性因素）為2Ω，綜合電機(jī)的功率以及電池電壓10%的波動，簡單計算了一下在9V以下電機(jī)都能工作。出于穩(wěn)定性考慮，需要在穩(wěn)壓輸出端和地之間接一個22uF低等效電阻的電容器。LM2940低壓差穩(wěn)壓芯片克服了早期穩(wěn)壓芯片的缺點。在小車行進(jìn)過程中電池電壓會有所下降，故使用低壓差電源管理芯片LM2940。智能車所需電源如圖4所示舵機(jī)控制器編碼器傳感器5V5V7V電池圖4系統(tǒng)所需電源