基于MC9S12XS128微控制器的智能车硬件设计
第１８卷Ｖ０１．１８
第１期
Ｎｏ．１
电子设计工程２０１０年１月
一Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ（．Ｄ—ｅｓｉ印垦！塑璺竺巫望曼！竺型坚ｌ一基于ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８微控制器的智能车硬件设计
刘伟１，２
（１．合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥２３０００９；
２．合肥学院智能控制与机器视觉实验室。安徽合肥２３０１０６）
摘要：以。飞思卡尔”杯智能车大赛为研究背景。采用ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８作为核心处理器，通过时比各个模决不同设计方案的性能，完成智能车电源、驱动、图像采集、测速等模块的设计与实现。通过大量的实验调试完成了智能车的组装与机械部分调整。使得智能车结构更为合理。实验及实际比赛表现表明，该智能车硬件结构稳定，性能良好。
关键词：电源设计；电机驱动；图像采集；二值化电路；ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８
中图分类号：ＴＰ２４２．６文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－６２３６（２０１０）０１—０１０２北ＨａｒｄｗａｒｄｄｅｓｉｇｎｏｆｓｍａｒｔｃａｒｂａｓｅｄｏｎＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ
ＵＵＷｅｉｌ．２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｈｅ’扣ｉＵｎｗｅｍ毋ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９。Ｃｈ／ｎａ；
２．Ｉｎｔｅｌｌｉ伊ｍＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＣｏｍｐｕｔｅＶｉｓｉｏｎＬａｂ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓ盼，ｎｅｆｅｉ２３０１０６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｄｅｓｉｇｎ；ｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅ；ｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ；ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８
随着汽车电子业的迅猛发展，智能车作为电子计算机等最新科技成果与现代汽车Ｔ业相结合的产物，凶其具有的智能特点而成为研究重点。“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛在此背景下产生川。竞赛规则规定，赛车在设定的赛道上能够自主行驶，并以最短的时间跑完全程者获胜。因此，智能车硬件不断创新以适应小车的速度要求。本文以ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８为核心处理器，通过实验比较智能车各个模块电路设计方案，从而设计出性能稳定的硬件电路，经大赛实际检验性能良好稳定。
１系统整体方案设计
１．１智能车功能设计
根据大赛规则．智能车应具有路径识别、方向控制、速度控制、状态检测等功能，设计采用大赛指定的飞思卡尔１６位微控制器ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８单片机作为核心控制单元，利用ＣＣＤ摄像头作为识别路径的传感器．经ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８ＭＣＵ的Ｉ，０端口处理口，控制赛车的运动决策，同时内部ＥＣＴ模块发出ＰＷＭ波，驱动直流电机及舵机对智能车进行速度控制和转向控制，为了精确控制赛车的速度．在智能车后轴上安装光电编码器，
收稿日期：２００９—０７－－０１稿件编号：２００９０７００ｌ采集车轮转速的脉冲信号，经ＭＣＵ捕获后进行ＰＩＤ自动控制。完成智能车速度的闭环控制。设计中应注意的原则：重心尽可能低．体积尽可能小、驱动尽可能大、结构尽可能简单。
１．２系统整体结构
智能车的硬件设计是整个系统设计的摹础．只有在系统硬件设计可行、稳定、可靠的前提下，其他控制方案才能得以继续。系统硬件主要包括单片机（主控）、ＣＣＤ摄像头（图像采集）、旋转编码器（速度检测）、
ＳＤ卡（大量数据存储）、无线
抄表（数据的无线收发）、直流
电机（速度控制）、舵机（方向
控制）、电源（５Ｖ佑Ｖ厂７Ｖ乃．３
Ｖ／９Ｖ／１２Ｖ／）、车模、驱动器
ＭＣ３３８８６、ＭＯＳＦＥＴ管等组
成。图ｌ为其整体结构框图。
图Ｉ智能车整体结构框图１．３ＭＣ９Ｓ１２ｘｓｌ勰单片机简介
本设计选用飞思卡尔ＭＣ９Ｓ１２ＸＳｌ２８微控制器作为控制单元。该系统板具有ＭＣＵ核心系统．支持串ｕ调试下载，具有扩展接口，可进行２次开发．支持ｐ，ＣＯＳＩＩ。此开发板兼容性较高，监控程序功能强大，可提供各种基本的开发和调试功能，
基金项目：安徽省高等学校优秀青年人才基金项目（２００９ＳＱＲＺｌ５９）；合肥学院自然科学基金项目（０８ＫＹ００６ＺＲ）；
合肥学院重点实验室建设资助项目。
作者简介：刘伟（１９７９．一）。男，安徽寿县人，博士研究生。研究方向：智能控制与模式识别。
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