重庆大学-渝州船技术报告.doc

第六届全国大学生“飞思卡尔”杯 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校： 重庆大学 队伍名称： 渝州飞船 参赛队员： 高中伟 裴 楷 陈秋香 带队教师： 何 伟 张 玲 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日 期： 摘 要 本文以第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛为背景，在“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越指导思想， 本系统主要由MC9S12XS128控制核心、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流电机驱动单元组成，以飞思卡尔公司的16位单片机S12为控制核心，路径识别和车速的检测相结合，通过对传感器数据进行综合分析来控制转向舵机和驱动电机，使智能车系统达到所需的稳定性及快速性要求。本文详细的介绍了智能汽车的机械结构设计，硬件电路设计，系统软件设计和理论分析以及模型车的控制算法设计。本智能车采用了适合智能精确控制的PID算法，首先对系统的模型进行了分析，从而选择合适的算法，其次，根据不同方位传感器特性而设计出的传感器模块进行了简要说明，然后介绍了使用传感器数据进行路径预测的算法。 关键词：智能汽车，PID控制，传感器，直流电机，路径预测 目录 第一章 引言 1 1.1 概述. 1 1.2整车设计思路 1 1.3 论文结构安排 1 第二章 机械结构设计 3 2.1 前轮定位 3 2.1.1 主销后倾角…………………………………………………………………..3 2.1.2 主销内倾角…………………………………………………………………….3 2.1.3前轮外倾角……………………………………………………………………4 2.1.4前轮前束………………………………………………………………..……4 2.2后轮差速调节 5 2.3 电路板的安装 5 2.4 光电编码器的安装 6 2.5 电磁传感器的安装 7 第三章 硬件电路设计 9 3.1 单片机最小系统设计 9 3.1.1 时钟电路设计…………………………………………………………….. 9 3.1.2 复位电路和BDM接口电路设计…………………………………………..10 3.1.3 滤波电路设计……………………………………………………………..10 3.2 系统电源管理模块设计 11 3.2.1 5V稳压电路设计…………………………………………………………….11 3.2.2 3.3V稳压电路设计………………………………………………………. 12 3.2.3 5.5V稳压电路设计………………………………………………………. 12 3.3 电磁传感器模块设计 13 3.4 电机驱动电路设计 13 3.5 串口通信电路设计 15 3.6起跑线检测模块设计 15 第四章 软件设计 17 4.1系统软件层次 17 4.2信号采集及处理 17 4.3车体控制 19 4.3.1 PID算法工作原理…………………………………………………………..19 4.3.2转向控制……………………………………………………………………. 20 4.3.2 速度控制…………………………………………………………………….22 第五章 系统调试 25 5.1 调试工具 25 5.1.1 CodeWarrior IDE开发环境与在线调试工具BDM………………………..25 5.1.2 串口与PC机通信…………………………………………………………..26 5.1.3 无线调试模块……………………………………………………………….27 5.1.4 VC++上位机界面…………………………………………………………….27 5.1.5 Matlab……………………………………………………………………….28 5.2 调试 ……………………………………………………………………………….28 第六章 车模主要技术参数 29 6.1 最终车模参数表 29 6.2 车模实物图 29 参 考 文 献 31 附录A：单片机系统电路图 I 附录B 相关程序 II 第一章 引言 1.1 概述 随着全球智能车热潮的来袭，全球各个大学也正积极地参与智能车这一前景可观的新兴行业的研究中，