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1、 毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 学 院： 班 级： 专 业：自动化 测控技术与仪器所 在 系：控制科学与工程 仪器科学与技术题 目： 智能车控制系统的研制智能车控制系统的研制 指导者： 签字：签字： 评阅者： 2012 年 6 月 吉 林摘 要智能汽车又叫轮式移动机器人，是一种集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统，集中地应用到自动控制、模式识别、传感器技术、电气、计算机、机械等多个学科，是典型的高新技术综合体。本文详细介绍了智能车的设计，制作，调试过程。记述了小车数据采集，数据处理，路径识别，舵机转向控制，电机驱动，车速检测，速度控制，以及电源管理等硬件电路和软件算
2、法，使智能车能够自主识别黑线稳定、快速地行驶。 我们的智能车控制系统以飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128为控制芯片，以激光传感器和调制接收管作为路径检测的主要传感器，以光电编码器作为本车的速度传感元件，BTS7960作为电机的驱动芯片。在调试过程中，利用MC9S12XS128的串口通信功能将激光传感器采集到的赛道信息发送给上位机，利用软件进行信号处理，从传感器采集到的大量数据中提取出有用信息，综合PID算法输出不同占空比的PWM对速度和前进方向进行调节控制。结合闭环控制的策略，控制智能车及时调整车身的运动姿态，使其准确、快速地自主识别黑线行驶。关键词：智能车；S12 微控制器；激光传
3、感器；闭环控制 ABSTRACTSmart car also known as the wheeled mobile robot is a set of context-aware planning and decision-making, automatic driving functions in one integrated system, centralized application to automatic control, pattern recognition, sensor technology, electrical, computer, mechanical, multi
4、-disciplines, is a typical high-tech complex.In this article, we present the design, production and process of debugging of the intelligent vehicle detailedly. Describing data acquisition and processing, path identification , gear shift control of the steering gear, motor drive, speed detection, spe
5、ed control, as well as power management ,the hardware circuitry and the software algorithms. Our system is using 16-bit Freescale microcontroller chip, MC9S12XS128, as control chip. We use laser sensors as the major track detection sensor.,use optical encoder as our cars speed sensor.and BTS7960 as
6、the motor driver chip. In the process of debugging, we use the software programmed by labview to show the images which was collected by laser sensor and infrared sensor, consulting the PID algorithm to adjust and control the speed and the forward direction. With Combining of the closed-loop control
7、strategy, we make the smart car run along the black track and adjust body posture in time, accomplish the whole run accurately and quickly.Keywords: Smart car；S12 microcontroller；laser sensor； Closed-loop control目 录摘 要 .I ABSTRACT .II 第 1 章 绪 论 .1 1.1 课题背景与意义.1 1.2 智能小车研究现状.2 1.2.1 国外智能车辆研究现状.2 1.2.
8、2 国内智能车辆研究现状.3 第 2 章 系统设计 .5 2.1 系统总体方案的选定.5 2.2 系统总体方案的设计.5 第 3 章 智能车机械结构调整 .7 3.1 智能车车体机械建模.7 3.2 智能车前轮定位的调整.8 3.2.1 主销后倾角.8 3.2.2 主销内倾角.8 3.2.3 车轮外倾角.8 3.2.4 前轮前束.9 3.3 智能车转向机构调整.9 第 4 章 电路设计 .12 4.1 单片机模块.12 4.2 电源模块.13 4.3 电机驱动模块.14 4.4 车速检测模块.15 4.5 道路检测模块.16 4.5.1 光电传感器的原理.16 4.5.2 激光传感器的设计.17 第 5 章 控制算法设计与实现 .18 5.1 软件流程.18 5.2 速度控制算法.19 5.3 方向控制算法.21 第 6 章 调试过程 .24 6.1 CODEWARRIORID.24 6.2 BDM 调试模式介绍.24 6.3 智能车的整体调试.25 6.3.1 传感器电路的调试.25 6.3.2 舵机的调试过程.25 6.3.3 直流电机的调试.25 结 论 .27参考文献 .28 附 录 .
