飛思卡爾智能車簡介

智能車制作FREESCALE學(xué)院：信息工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化132學(xué)號(hào)：學(xué)院：信息工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化132學(xué)號(hào)：6101113078姓名：李瑞欣班級(jí)：目錄：1.整體概述單片機(jī)介紹C語言

智能車隊(duì)的三個(gè)組我對(duì)這門課的建議整體概述智能車的制作過程包括理論設(shè)計(jì)、實(shí)際制作、整車調(diào)試、現(xiàn)場比賽等環(huán)節(jié)，要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，協(xié)同工作。內(nèi)容涵蓋自動(dòng)控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械與汽車等多學(xué)科多專業(yè)。下面是一個(gè)智能車的模塊分布：總的來說智能車有六大模塊信號(hào)輸入模塊、控制輸出模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、信息顯示模塊、信息發(fā)送模塊、異常處理模塊。1、信號(hào)輸入模塊：智能車通過傳感器獲知賽道上的路況信息（直道，彎道，山坡，障礙物等）,

同時(shí)也通過傳感器獲取智能車自身的信息（車速，電磁電量等）。這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了智能車軟件系統(tǒng)（大腦）的信息來源，軟件系統(tǒng)依靠這些數(shù)據(jù)，改變智能車的運(yùn)行狀態(tài)，保證其在最短的時(shí)間內(nèi)按照規(guī)定跑完整個(gè)賽道。2、控制輸出模塊：智能車在賽道上依靠轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（舵機(jī)）和動(dòng)力機(jī)構(gòu)（電機(jī)）來控制運(yùn)行狀態(tài)，這也是智能車最主要的模塊，這個(gè)模塊的好壞直接決定了你的比賽成績。電機(jī)和舵機(jī)都是通過PWM控制的，因此我們的軟件系統(tǒng)需要根據(jù)已有的信息進(jìn)行分析計(jì)算得到一個(gè)合適的輸出數(shù)據(jù)（占空比）來控制電機(jī)和舵機(jī)。3數(shù)據(jù)處理模塊：主要是對(duì)電感、編碼器、干簧管的數(shù)據(jù)處理。信號(hào)輸入模塊得到的數(shù)據(jù)非常原始，有雜波?；旧鲜遣荒苤苯佑脕碛?jì)算的。因此需要有信號(hào)處理模塊對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到可用的數(shù)據(jù)。4信息顯示模塊：智能車調(diào)試過程中，用顯示器來顯示智能車的部分信息，判斷智能車是否正常運(yùn)行。正式比賽過程中可關(guān)閉。主流的顯示器有:Nokia5110,OLED模塊等，需要進(jìn)行驅(qū)動(dòng)移植。5信息發(fā)送模塊智能車的調(diào)試過程中，我們需要觀察智能車的實(shí)時(shí)狀態(tài)（采集的信號(hào)是否正

常，輸出是否正常），這個(gè)時(shí)候就需要用到信息發(fā)送模塊，將智能車運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上就行分析處理。正式比賽過程中可關(guān)閉傳輸方法有:藍(lán)牙傳輸和WIFI傳輸。6異常處理模塊異常處理是指智能車在運(yùn)行的過程中遇到的一些特殊情況，比如傳感器值超出正常范圍，沖出賽道等，異常貫穿所有的模塊。異常處理在智能車中也是一個(gè)重要的模塊，一個(gè)完備的異常處理機(jī)制可以使得智能運(yùn)行穩(wěn)定，保證硬件電路的安全。二、單片機(jī)智能車最核心的部分是單片機(jī)，它相當(dāng)于智能車的大腦，能依靠存儲(chǔ)在里面的程序來控制他周圍的各種器件，處理和分析數(shù)據(jù)并做出判斷。比賽用的單片機(jī)一般是飛思卡爾公司的K60單片機(jī)。而我們學(xué)單片機(jī)應(yīng)從最簡單的51單片機(jī)開始；下面我來介紹一下51單片機(jī)。

PIflcp1.PIflcp1.1F1.2匚Pl3i.F1.4C口1l_Pt4EuiycRSTjfafl:\rx^D*P31■11MTCa戶a.2￡ir^Tijpjjl(Tfl)F3.diEni?pa-s■|WTjP3?iRTTjPi*-JCTALiCXTML1匚GM￡>vecFfl.OI斟□&]W,■MDI)曾**IZM]F&.1|竝口d〕JIPO4|AD4)P0.aMDG)?砂■i"為PO.7|AQ7):l￡ALEi'PRtfGA母f甘Pi.rinisipi.ai#i*|?>■?S4A13IP2.J“12|nfr'z.i11>FIa<^>.isDISPI1"列

Ji*a：,fl|A&|-RSTfVPF1ZU4科處P3&2燈(1TXDIP3.11審ISXTAL2417XTAL1匚516[INTCfP3.2:6IS[INT^P35匚714(TCIP3.4Ie13(EP3.5-913€MD匚Iti11ZlVCGHPl.7二Pl.6VPl.5二IPl.4PI.3ZlP1.2二]Pl-1(AIN1|i3Pi.0(AIM4>二]P3.7AT89C511 AAT89C2051單片機(jī)就是在一塊硅片上集成了微處理器（CPU）,存儲(chǔ)器（RAM,ROM,E-PROM）和各種輸入輸出接□徒時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行I/O口、串行口，A/D轉(zhuǎn)換器以及脈沖調(diào)制器PWM等），這樣一塊芯片具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。單片機(jī)是通過C語言編程實(shí)現(xiàn)控制的，在專門的編譯軟件KEIL中編譯后再傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)里面。而單片機(jī)外圍有許多引腳，程序通過控制它的高低電平變化實(shí)現(xiàn)對(duì)其他部件的控制。其次，我們學(xué)習(xí)單片機(jī)學(xué)習(xí)什么？內(nèi)部：IO定時(shí)器，串□，中斷，AD,DA,PWM…（都是通過各種寄存器來控制的，我們學(xué)習(xí)的就是怎么去操作這些寄存器。）外部各種外設(shè)，外部模塊的原理和應(yīng)用。（比如說：鍵盤，LCD，液晶屏，還有各種通信協(xié)議。一般，我們學(xué)單片機(jī)可以購買開發(fā)板，進(jìn)而學(xué)習(xí)如何給單片機(jī)編程控制其他設(shè)備，如矩陣鍵盤、流水燈、LCD、點(diǎn)陣屏、外部中斷、數(shù)模轉(zhuǎn)化器等等。此外也可以用PROTEUS仿真軟件進(jìn)行仿真節(jié)約買開發(fā)板的錢。DE5IGIM5UITEElectranicsDesignFromConcept 此外也可以用PROTEUS仿真軟件進(jìn)行仿真節(jié)約買開發(fā)板的錢。DE5IGIM5UITEElectranicsDesignFromConcept Id￡amplerionIS^Professional?7.1SP2.?LabcenteiElectcoriicgl989^2007 '鋤隘“三、C語言可以說，軟件就是智能車的靈魂。而我們智能車單片機(jī)里的程序，就是用c語言來編寫的。

C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級(jí)語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。用C語言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期，明顯增強(qiáng)程序的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植。下面我們介紹一下智能車的軟件系統(tǒng)：完整的智能車控制程序包括：上電啟動(dòng)、系統(tǒng)初始化、中斷、獲取電感，編碼器，干簧管的數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、輸出控制數(shù)據(jù)等。智能車隊(duì)的三個(gè)組

無論做那一組，一般都是三人一組。一個(gè)人做軟件，一個(gè)人做硬件，一個(gè)人做算法。至于軟件和硬件，我在前面已經(jīng)講了，所以我們來講一下算法。智能車?yán)镉玫降乃惴ㄊ亲詣?dòng)控制原理中講的PID算法°PID算法是按偏差的比例（P）積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制的PID控制器。使用PID算法是為了使自動(dòng)識(shí)別路徑的智能車能夠穩(wěn)定可靠地在不同跑道上行駛。其實(shí)，雖然智能車比賽分了三組，但除了傳感器以外這三種智能車的結(jié)構(gòu)都大致相同。1、光電組就是用用激光二極管做為傳感器來識(shí)別賽道信息。光電組的優(yōu)點(diǎn)：電路簡單、信號(hào)處理速度快、響應(yīng)速度快、功耗低等等。光電組的缺點(diǎn)：檢測精度低、空間分辨率低、數(shù)據(jù)量少等。2、攝像頭組：攝像頭組就是用攝像頭作為傳感器來檢測道路，對(duì)軟件算法要求高，調(diào)試能力要求也很高，達(dá)到一定速度還得調(diào)整機(jī)械。

3、電磁組電磁組就是用電感等傳感器感應(yīng)賽道中心的電線的交流電產(chǎn)生的磁場，使智能車不偏離軌道五、我對(duì)這門課的建議總的來說，這是一門挺好的選修課，老師講得很好