基于MC9S12XS128单片机的智能车控制系统的研究

基于MC9S12XS128单片机的智能车控制系统的研究
基于MC9S12XS128单片机的智能车控制系统的研究

飞思卡尔智能车竞赛新手入门建议

每年都会有很多新人怀着满腔热情来做智能车,但其中的很多人很快就被耗光了热情和耐心而放弃。很多新人都不知道如何入手,总有些有劲无处使的感觉,觉得自己什么都不会,却又不知道该干什么。新人中存在的主要问题我总结了以下几点: l缺乏自信,有畏难情绪 作为新人,一切都是新的。没有设计过电路,没有接触过单片机,几乎什么都不会。有些新人听了两次课,看了两篇技术报告,就发现无数不懂不会的东西,于是热情在消退,信心在减弱。这些都是放弃的前兆。殊不知,高手都是从新人过来的,没有谁天生什么都会做。一件事件,如果还没开始做,就自己否定自己,认为自己做不到,那么肯定是做不到的。 l习惯了被动接收知识,丧失了主动学习的能力。 现在的学生大多从小习惯了被灌输知识,只学老师教的,只学老师考的。殊不知一旦走向社会,将不再有老师来教,不再有应付不完的考试。做智能车和传统的教学不同,学生将从被动学习的地位转变为主动学习。就算有指导老师,有指导的学长,但也都处于被动地位,往往都不会主动来教。有的学生一开始就没有转变思想,还希望就像实验课一样,老师安排好步骤1,2,3……,然后自己按照老师安排好的步骤按部就班的完成。这样的学生,往往都丧失了提出问题和分析问题的能力,只是一个应付考试的机器。要知道,解决问题的第一步是提出问题,如果总等着别人来教,那么问题永远会挡在你面前。 l缺乏团队精神和合作意识 智能车比赛是以团队的形式参赛,只依靠个人能力单兵作战就能取得好成绩的是很少很少的。当今社会,任何人的成功都离不开身后的团队的支撑。智能车是一个很复杂的系统,电路、机械、传感器、单片机、底层驱动、控制算法……。如果所有的任务都是一个人去完成,固然锻炼了自己,但想做的很好却很不现实。很多新人,来到实验室,来到一个陌生的环境和团队,连向学长请教,和同学交流的勇气都没有,又如何融入团队呢。除了要主动融入团队,还要培养自己的团队意识。团队精神往往表现为一种责任感,如果团队遇到问题,每个人都只顾自己,出了错误,不想着解决问题,而是互相推诿埋怨。这样的团队,肯定是无法取得好成绩的。 l缺乏耐心和细心的精神 其实把一件事做好很简单,细心加上耐心。不细心就想不到,没有耐心,即使想到了也做不到。做事怕麻烦,将就,说白了就是惰性在作祟。明明可以把支架做的更轻更漂亮,明明可以把程序写的更简洁,明明可以把电路设计得更完善……。其实,每个人都有很大潜力,如果不逼自己一次,你永远不知道自己的潜力有多

MC9S12XS128 AD转换详解

A/D转换模块详解 1、A/D转换原理 A/D转换的过程是模拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式。 a)取样与保持 一般取样与保持过程是同时完成的,取样-保持电路的原理图如图16所示,由输 入放大器A 1、输出放大器A 2 、保持电容C H 和电子开关S组成,要求 A V1 * A V2 = 1。原 理是:当开关S闭合时,电路处于取样阶段,电容器充电,由于 A V1 * A V2 = 1,所以 输出等于输入;当开关S断开时,由于A 2输入阻抗较大而且开关理想,可认为C H 没有 放电回路,输出电压保持不变。 图16 取样-保持电路 取样-保持以均匀间隔对模拟信号进行抽样,并且在每个抽样运算后在足够的时间内保持抽样值恒定,以保证输出值可以被A/D 转换器精确转换。 b)量化与编码 量化的方法,一般有舍尾取整法和四舍五入法,过程是先取顶量化单位Δ,量化单位取值越小,量化误差的绝对值就越小,具体过程在这里就不做介绍了。将量化后的结果用二进制码表示叫做编码。 2、A/D转换器的技术指标 a)分辨率 分辨率说明A/D转换器对输入信号的分辨能力,理论上,n位A/D转换器能区分的输入电压的最小值为满量程的1/2n 。也就是说,在参考电压一定时,输出位数越多,量化单位就越小,分辨率就越高。S12的ATD模块中,若输出设置为8位的话,那么转换器能区分的输入信号最小电压为19.53mV。 b)转换时间

A/D转换器按其工作原理可以分为并联比较型(转换速度快ns级)、逐次逼近型(转换速度适中us级)、双积分型(速度慢抗干扰能力强)。 不同类型的转化的A/D转换器转换时间不尽相同,S12的ATD模块中,8位数字 量转换时间仅有6us,10位数字量转换时间仅有7us。 S12内置了2组10位/8位的A/D模块:ATD0和ATD1,共有16个模拟量输入通道,属于逐次逼近型A/D转换器(这个转换过程与用天平称物的原理相似)。 1、功能结构图 图17 A/D 模块功能结构图 图17所示的是A/D 模块的功能结构,这个功能模块被虚线划分成为图示所示的虚线所隔离的三个部分:IP总线接口、转换模式控制/寄存器列表,自定义模拟量。 IP 总线接口负责该模块与总线的连接,实现A/D 模块和通用I/O 的目的,还起 到分频的作用; 转换模式控制寄存器列表中有控制该模块的所有的寄存器,执行左右对齐运行和连 续扫描。 自定义模拟量负责实现模拟量到数字量的转换。包括了执行一次简单转换所需的模 拟量和数字量。 2、HCS12中A/D转化模块特点 8/10 位精度;7 us, 10-位单次转换时间.;采样缓冲放大器;可编程采样时间;左/ 右对齐, 有符号/无符号结果数据;外部触发控制;转换完成中断;模拟输入8 通道复用;模拟/数字输入引脚复用;1到8转换序列长度;连续转换模式;多通道扫描方式。 ATD 模块有模拟量前端、模拟量转换、控制部分及结果存储等四部分组成。其中模拟前端包括多路转换开关、采样缓冲器、放大器等,结果存储部分主要有8个16 位的存储器和反映工作状态的若干标志位。 A/D转换应用实例 要让ATD 开始转换工作,必须经过以下三个步骤: 1.将ADPU 置1,使ATD 启动;

智能汽车自主驾驶控制系统

智能汽车自主驾驶 控制系统

智能汽车自主驾驶控制系统 文献综述 姓名:杨久州班级:机电一班学号: 7631 前言 20 世纪末以来,随着世界智能交通系统(ITS)和无人化武器装备系统的发展,共同对新一代智能交通工具提出了迫切的需求。智能车辆技术迅速成为具有前瞻性的高新技术研究课题,受到了学术界和企业界的广泛关注。当前,智能交通系统(ITS)作为一个能够较好地解决世界性的交通拥堵、大量的燃油消耗和污染问题的先进体系吸引了大量学者的关注。一般来说,ITS 由智能车辆、运营车辆管理系统、旅行信息系统和交通监控系统组成,智能车辆作为其核心部分,扮演着至关重要的角色。没有高度发达的智能车辆技术,就不能实现真正意义上的智能交通系统。 智能车辆(Intelligent Automotive),又称自主车辆(Autonomous Vehicle)或无人地面车辆(UGV),集成了车辆技术、传感技术、人工智能、自动控制技术、机电一体化和计算机技术等多学科强交叉科学技术,它的发展水平反映了一个国家的工业实力。在近十年间,智能车辆技术的研究吸引了世界范围内大量高校、企业以及相关科学家的关注,各国政府和军事部门也对其表现出强烈的兴趣,智能车辆技术因此在短期内得到了飞跃性的

发展。 1.智能汽车自主驾驶技术的发展现状 汽车自主驾驶技术研究是从两个不同研究领域发展起来的。 从1%0年开始,为了改进汽车的操控性能,美国ohio大学的一些研究工作者开始进行汽车侧向跟踪控制和纵向跟踪控制研究,该项研究持续了二十多年,取得了一系列研究成果。 另一方面,二十世纪六十年代美国stanfoul研究所在进行人工智能研究中,开发了Shakey移动机器人,作为人工智能研究工作的试验平台。1973一1981年间由Hans.Moravec在Stanford研究所领导的stanford。art工程则第一次实现了自主驾驶。 进入二十世纪八十年代以后,军方和一些大型汽车公司对自主驾驶技术表现出了浓厚的兴趣。美国军方先后组织了多项车辆自主驾驶的研究项目,其中包括DARPA的ALV项目,DARPA的DEMo一H计划、DEMo一111计划等。这一系列的研究都试图将自主驾驶技术应用到军事上去,以提高部队战斗力。其它包括英国、法国、德国等在内的一些国家 也都在进行自主驾驶技术在军事应用领域的相关研究。大型汽车公司则更加注重汽车自主 驾驶研究,以期提高汽车性能。

【知识学习】智能汽车竞赛活动总结

智能汽车竞赛活动总结 7月24日,第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛在兰州交通大学完美谢幕,经过半年多的努力与学习,我校工业中心(3)队在这次竞赛中获得西部赛区光电组三等奖,虽然成绩不是很理想,但是从学习的角度上看,学生确实学到了不少新知识、也逐渐成长起来。 “飞思卡尔”杯是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的全国大学生智能汽车竞赛,该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技,是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。以“立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神。 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子电气、计算机、机械与汽车等多学科专业知识的创意性比赛,融合科学性、趣味性和观赏性为一体。至今我部已参赛两届,在全校形成了具有一定规模影响力,该竞赛给学生提供了广阔的学习空间,丰富了课外兴趣学识,增强了学生的动手能力,深受学生的喜爱。参赛的是工业中心(3)队的光电组,在指导老师的带领下,队员间团

结协作,紧密配合,包括前期准备、宣传,比赛以及赛后相关事宜都有条不紊地完成,同时十分感谢校领导及中心领导在此次赛事中的大力支持和帮助。 对于智能车的控制系统,采用Freescale16位单片机mc9S12SX128为核心控制器,利用16个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶。看似简单的控制思路制作实属不易,除了兴趣之外,学生必须花费大量的时间和精力攻克各自负责的模块。 在制作过程中主要做了三个方面的努力: .单片机初始化模块,包括I/o模块、Pwm模块、AD模块、计时器模块、定时中断模块初始化; 2.实时路径检测模块,光电传感器检测黑线,将返回信号输入单片机的输入端口,经单片机内部AD转换,进行分析,得出合适的Pwm信号控制舵机转向; 3.舵机控制模块、驱动电机控制模块,通过直接输出Pwm 信号控制舵机和电机; 5月初,完成了智能车的最初组装以及调试,小车在赛道上能缓慢行走,接下来对各个有效参数进行修改、调试,终于小车的速度和稳定性也有了明显的提升,最后在程序中

基于某51单片机的智能小车控制系统

工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系(院)名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师

完成日期年11 月19 日

摘要 随着我国科学技术的进步,智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶,通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字:智能小车,单片机,红外传感器。

目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1,所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 -

智能车竞赛相关资料

第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛 竞赛比赛事宜说明 本文将只对于光电组、电磁组和摄像头组的竞速比赛进行说明。有关创意竞赛的说明请参见《第七届全国大学生智能汽车创意竞赛说明》 一、比赛平台与比赛内容 1.竞赛采用秘书处统一指定的车模套件,车模控制电路须采用飞思卡尔半导 体公司的8位、16位、32位MCU作为唯一的微控制器。同一学校的同一组别中不同队伍之间需要采用飞思卡尔不同系列的微控制器。飞思卡尔不同系列的微控制器包括,32位Kinetis系列;32位ColdFire系列;32位MPC56xx 系列;8位微控制器系列(可使用2片);16位DSC系列;16位微控制器9S12XS 系列;16位微控制器9S12G系列。秘书处可以提供K10、9S12XS128、MPC5604B 开发板、在线调试工具和培训教材,免费发放Code Warrior开发软件。2.参赛队伍在车模平台基础上,制作一个能够自主识别路线的智能车,在专 门设计的跑道上自动识别道路行驶。 3.按照车模识别路线方案比赛分成电磁组、光电组和摄像头组。通过感应由 道路中心电线产生的交变磁场进行路径检测的车模属于电磁组;通过采集道路图像(一维、二维)或者连续扫描赛道反射点的方式进行路径检测的车模属于摄像头组;通过采集道路少数离散点反射亮度进行路径检测的车模属于光电组。每一参赛队只能参加一个组别比赛。 4.竞赛根据赛车在赛道上运行单圈最短时间进行评奖。 5.比赛将首先按照地域划分为五个分赛区和三个省赛区。参加分赛区的学 校,不允许跨赛区报名。每个学校最多可以报六支队伍参加分赛区比赛,报名三支(含)以上队伍的学校必须包含有电磁、光电和摄像头三个组别的参赛队伍,如果只报名两支队伍,则他们必须分属于不同的赛题组。三个省赛区分别是安徽省赛区、山东省赛区和浙江省赛区。省赛区组委会可以根据本省参赛学校情况,制定相应的报名规则。从省赛区选拔参加全国总决赛队伍的规则必须和五个分赛区的报名规则保持一致。 6.分赛区和省赛区遴选出总数相同的参赛队伍分别参加电磁组、光电组与摄

飞思卡尔MC9S12XS128技术手册翻译AD

飞思卡尔MC9S12XS128技术手册(AD转换部分) 英文资料:飞思卡尔MC9S12XS256RMV1官方技术手册 1.1 XS12系列单片机的特点 XS12系列单片机特点如下: ·16位S12CPU —向上支持S12模糊指令集并去除了其中的MEM, WAV, WAVR, REV, REVW 五条指令; —模块映射地址机制(MMC); —背景调试模块(BDM); ·CRG时钟和复位发生器 —COP看门狗; —实时中断; ·标准定时器模块 —8个16位输入捕捉或输出比较通道;; —16位计数器,8位精密与分频功能; —1个16位脉冲累加器; ·周期中断定时器PIT —4具有独立溢出定时的定时器; —溢出定时可选范围在1到2^24总线时钟; —溢出中断和外部触发器; ·多达8个的8位或4个16位PWM通道 —每个通道的周期和占空比有程序决定; —输出方式可以选择左对齐或中心对其; —可编程时钟选择逻辑,且可选频率范围很宽; ·SPI通信模块 —可选择8位或16位数据宽度;

—全双工或半双工通信方式; —收发双向缓冲; —主机或从机模式; —可选择最高有效为先输出或者最低有效位先输出; ·两个SCI串行通信接口 —全双工或半双工模式 ·输入输出端口 —多达91个通用I/O引脚,根据封装方式,有些引脚未被引出; —两个单输入引脚; ·封装形式 —112引脚薄型四边引线扁平封装(LQFP); —80引脚扁平封装(QFP); —64引脚LQFP封装; ·工作条件 —全功率模式下单电源供电范围3.15V到5V; —CPU总线频率最大为40MHz —工作温度范围–40 C到125 C 第十章模拟—数字转换 10.1 介绍 ADC12B16C是一个16通道,12位,复用方式输入逐次逼近模拟—数字转换器。 ATD的精度由电器规格决定。 10.1.1 特点 ·可设置8位、10位、12位精度 ·在停止模式下,ATD转换使用内部时钟 ·转换序列结束后自动进入低耗电模式 ·可编程采样时间 ·转化结果可选择左对齐或右对齐

智能小车控制系统设计

智能小车控制系统设计 ——ARM控制模块设计 EasyARM615是一款基于32位ARM处理器,集学习和研发于一体的入门级开发套件,该套件采用Luminary Micro(流明诺瑞)公司生产的Stellaris系列微控制器LM3S615。本系统设计是以EasyARM615开发板为核心,通过灰度传感器检测路面上的黑线,运用PWM直流电机调速技术,完成对小车运动轨迹等一系列的控制。同时利用外扩的液晶显示器显示出各个参数。以达到一个简易的智能小车。 本文叙述了系统的设计原理及方法,讨论了ISR集成开发环境的使用,系统调试过程中出现的问题及解决方法。 据观察,普通的玩具小车一般需要在外加条件下才能按照自己的的设想轨迹去行驶,而目前可借助嵌入式技术让小车无需外加条件便可完成智能化。在小车行驶之前所需作的准备工作是在地面上布好黑线轨迹,设计好的小车便可按此黑线行驶,即为智能小车。其设计流程如下: 1、电机模块 采用由达林顿管组成的H型PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成,H桥电路构成,四个晶体管分为两组,交替导通和截止,用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态,根据调整输入控制脉冲的占空比,精确调整电机转速。这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下,效率非常没。H型电路使实现转速和方向的控制简单化,且电子开关的速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的PWM调整技术。 具体电路如下图所示。本电路采用的是基于PWM原理的H型驱动电路。该电路采用TIP132大功率达林顿管,以保证电动机启动瞬间的8安培电流要求。

2、传感器模块 灰度测量模块,是一种能够区分出不同颜色的的电子部件。灰度测量模块是专为机器人设计的灰度传感器。例如:沿着黑色轨迹线行走,不偏离黑色轨迹线;沿着桌面边沿行走,不掉到地上,等等。足球比赛时,识别场地中灰度不同的地面,以便于进行定位。不同的物体对红外线的反射率不同,黑色最低,白色最高;它通过发射红外线并测量红外线被反射的强度来输出反映物体颜色的电压信号,有效距离3-30毫米。 其技术规格如下: 已知灰度传感器的输出电压为0-3.3V,所以可通过ARM615开发板上的ADC 模块转换成数字信号,最后通过不断测试得出黑线与白线的大概参数值,完成对小车传感器部分的设计。 在本次设计中选择二个灰度传感器,其实现效果与布局如下所示。

MC9S12XS128终极例程

SCI程序 串行通信时MCU与外部设备之间进行通信的一种简单而有效的硬件方法。 无论用查询方式还是中断方式进行串行通信编程,在程序初始化时均必须对SCI进行初始化。初始化主要包括波特率设置、通信格式的设置、发送接收数据方式的设置等。 对SCI进行初始化,需要设置如下几部分: (1)定义波特率 一般选内部总线时钟为串行通信的时钟源。通过设置SCI波特率寄存器SCI0BD的波特率选择位SBR[12:0],来选择合适的分频系数。 (2)写控制字到SCI控制寄存器1(SCI0CR1) 设置是否允许SCI、数据长度、输出格式、选择唤醒方法、是否校验等。 (3)写控制字到SCI控制寄存器2(SCI0CR2) 设置是否允许发送与接收、是中断接收还是查询接收等。 串行通信程序如下: /** write in “Init.h” **/ #include /* common defines and macros */ #include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */ //void InitBusClk(void); //可以不使用锁相环 void InitSci(void); /** write in “Init.c” **/ //初始化程序 #include "Init.h" /* //------------初始化Bus Clock------------// void InitBusClk(void) { DisableInterrupts; CLKSEL=0X00; //PLLSEL 1 : Bus Clock=PLLCLK/2 // 0 : Bus Clock=OSCCLK/2 PLLCTL_PLLON=1; //开启PLL SYNR=0; //OSCCLK=16MHz REFDV=0X0F; //PLLCLK=2*OSCCLK*[(1+SYNR)/(1+REFDV]=32/16=2MHz while(!(CRGFLG_LOCK==1)); //直到LOCK=1,when PLL is ready,退出循环 CLKSEL_PLLSEL=1; //PLLSEL 1 : Bus Clock=PLLCLK/2=2MHz/2=1MHz // 0 : Bus Clock=OSCCLK/2=16M/2=8MHz } */

智能车速度控制系统的设计与实现.

智能车速度控制系统的设计与实现 引言 在智能车竞赛中,速度控制不能采用单纯的PID,而要采用能够在全加速、紧急制动和闭环控制等多种模式中平稳切换的“多模式”速度控制算法,才能根据不同的道路状况迅速准确地改变车速,实现稳定过弯。 系统硬件设计 按照竞赛要求,本文设计的智能车速度控制系统,以飞思卡尔 MC9S12DG128 单片机为核心[1],与车速检测模块、直流电机驱动模块、电源模块等一起构成了智能车速度闭环控制系统。单片机根据赛道信息采用合理的控制算法实现对车速的控制,车速检测采用安装于车模后轴上的光电编码器,直流电机驱动采用了由四个MOS管构成的H桥电路如图1所示,电源模块给单片机、光电编码器和驱动电机等供电。 系统建模 一个针对实际对象的控制系统设计,首先要做的就是对执行器及系统进行建模,并标定系统的输入和输出。为了对车速控制系统设计合适的控制器,就要对速度系统进行定阶和归一化[2]。对此,分别设计了加速和减速模型测定实验。通过加装在车模后轮轴上的光电编码器测量电机转速。编码器齿轮与驱动轮的齿数比为33/76,编码器每输出一个脉冲对应智能车运动1.205mm。车模可以通过调节加给电机的PWM波的占空比进行调速。单片机上的PWM模块可以是8位或16位的,为了提高调速的精度,电机调速模块选用16位PWM,其占空比调节范围从0到65535,对应电机电枢电压从0%到100%的电池电压。 将车模放置在一段长直跑道上,采用开环方式给驱动电机加上不同的电压,记录车模在速度进入稳定后的速度值。然后将所测得的电枢电压与车速进行拟合的曲线如图2所示,由图1可将智能车加速模型近似为线性模型。 根据实验数据可以确定车速执行器系统的零点和增益。车速V与占空比PWM_Ratio的关系见公式1: V = PWM_Ratio×402 + 22000 (1) 其中:PWM_Ratio的取值范围为0-65535 车模减速有三种方法:自由减速、能耗制动和反接制动。自由减速动力来自摩擦阻力,基本认为恒定。能耗制动是将能量消耗到电机内阻上,制动力随着车速的降低而降低,也可通过控制使加速度减小得更快。反接制动通过反加电压实现,制动力与所加的反向电压有关。

智能小车运动控制系统

扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告总结 题目:智能小车运动控制系统 课程:电子技术综合课程设计 专业:测控技术与仪器 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

《电子技术综合课程设计》任务书 一、课程设计的目的 本课程实在学完《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》之后,集中两周时间,进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实做训练。主要包括:方案论证,系统电路分析、单元功能电路设计、元器件选择、安装调试、计算机辅助设计、系统综合调试与总结等。通过本课程设计可培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。真正实现了理论和实际动手能力相结合的教学改革要求。 二、课程设计的要求 1、加强对电子电路的理解,学会查寻资料、方案比较,以及设计计算等环节,进一步调高分析解决实际问题的能力。 2、独立开展电路实验,锻炼综合应用所学电子技术知识,分析、解决电子电路问题的实际本领,真正实现由知识向技能的转化。 3、独立书写课程设计报告,报告应能正确反映设计思路和原理,反映安装、调试中解决各路问题。 三、课程设计进度安排

目录 1、任务及要求 (4) 2、整体方案设计 (5) 2.1 各器件模块说明 (5) 2.2 系统控制框图 (6) 3、程序编写与设计 (7) 3.1 主控芯片模块程序设计及仿真波形 (7) 3.2 PWM模块程序设计及仿真波形 (9) 3.3 运动控制模块程序设计及仿真波形 (10) 3.4 系统总的设计图 (12) 4、最终成果 (13) 5、心得体会 (14) 6、参考文献 (16) 7、附录 (16)

1.任务及要求 任务:(1)小车可完成启动、停止控制; (2)小车可完成前进、后退、转向等行驶方向; (3)小车可完成调速控制行驶; (4)可通过遥控器控制小车的运行。 要求:(1)课题要求用可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)设计实现; (2)在试验箱上或印刷电路板上安装、调试出所设 计的电路; (3)在EDA编程实验系统上完成硬件系统的功能仿 真; (4)写出设计、调试、总结报告。

智能车的控制系统设计毕业论文设计

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行

研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容: 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 河南理工大学 毕业设计(论文)任务书 专业班级学生姓名

MC9S12XS128单片机简介

MC9S12XS128 单片机简介 1、HCS12X 系列单片机简介 Freescale 公司的16 位单片机主要分为HC12 、HCS12、HCS12X 三个系列。HC12核心是16 位高速CPU12 核,总线速度8MHZ;HCS12 系列单片机以速度更快的CPU12 内核为核心,简称S12 系列,典型的S12 总线速度可以达到25MHZ。HCS12X 系列单片机是Freescale 公司于2005 年推出的HCS12 系列增强型产品,基于S12 CPU 内核,可以达到25MHz 的HCS12 的2-5 倍性能。总线频率最高可达40 MHz。S12X 系列单片机目前又有几个子系列:MC9S12XA 系列、MC9S12XB 系列、MC9S12XD 系列、MC9S12XE 系列、MC9S12XF系列、MC9S12XH 系列和MC9S12XS 系列。MC9S12XS128 就是S12X 系列中的一个成员。 2、MC9S12XS128 性能概述 MC9S12XS128 是16 位单片机,由16 位中央处理单元(CPU12X)、128KB 程序 Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据Flash(D-lash)组成片内存储器。主要功能模块包 括: 内部存储器 内部PLL 锁相环模块 2 个异步串口通讯SCI 1 个串行外设接口SPI MSCAN 模块 1 个8 通道输入/输出比较定时器模块TIM 周期中断定时器模块PIT 16 通道A/D 转换模块ADC 1 个8 通道脉冲宽度调制模块PWM 输入/输出数字I/O 口 3、输入/输出数字I/O 口 MC9S12XS128 有3 种封装,分别为64 引脚、80 引脚、112 引脚封装。其全名分别为MC9S12XS128MAE、MC9S12XS128MAA、MC9S12XS128MAL。MC9S12XS 系列具有丰富的输入/输出端口资源,同时集成了多种功能模块,端口包括PORTA、PORTB、PORTE、PORTK、PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH、PORTJ 和PORTAD 共11 个端口。端口引脚大多为复用口,往往具有多重功能,所有端口都具有通用I/O 口功能。 PORTA、PORTB、PORTK 为通用I/O 口 PORTE 中的IRO 和XIRQ 引脚可作为外部中断输入 PORTT 集成了TIM 模块功能 PORTS 集成了SCI 和SPI 模块功能 PORTM 集成了CAN 总线模块 PORTP 集成了PWM 模块功能 PORTH、PORTJ 可作为外部中断输入口 PORTAD 集成了ATD 模块功能 在MC9S12XS128 单片机中有些特殊功能可定义为多个引脚,如PWM、SCI1 模块。对于这些具有相同功能的引脚定义,由端口T 路径寄存器PTTRR 和模块路径寄存器MODRR 确定。MC9S12XS128 的 3 种封装的引脚数目不一样,所具有的通用端口的引脚和功能有

(完整版)智能车的控制系统设计毕业设计论文

毕业设计(论文)任务书 专业班级学生姓名 一、题目智能车控制系统设计 二、起止日期年月日至年月日 三、主要任务与要求 指导教师职称 学院领导签字(盖章) 年月日

毕业设计(论文)评阅人评语 题目智能车控制系统设计 评阅人职称 工作单位 年月日 河南理工大学 毕业设计(论文)评定书 题目智能车控制系统设计 指导教师职称 年月日 河南理工大学 毕业设计(论文)答辩许可证 答辩前向毕业设计答辩委员会(小组)提交了如下资料: 1、设计(论文)说明共页

2、图纸共张 3、指导教师意见共页 4、评阅人意见共页 经审查,专业班同学所提交的毕业设计(论文),符合学校本科生毕业设计(论文)的相关规定,达到毕业设计(论文)任务书的要求,根据学校教学管理的有关规定,同意参加毕业设计(论文)答辩。 指导教师签字(盖章) 年月日根据审查,准予参加答辩。 答辩委员会主席(组长)签字(盖章) 年月日 河南理工大学 毕业设计(论文)答辩委员会(小组)决议电气院(系)自动化专业班 同学的毕业设计(论文)于年月日进行了答辩。 根据学生所提供的毕业设计(论文)材料、指导教师和评阅人意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况,毕

业设计(论文)答辩委员会(小组)做出如下决议。 一、毕业设计(论文)的总评语 二、毕业设计(论文)的总评成绩: 三、答辩组组长签名: 答辩组成员签名: 答辩委员会主席:签字(盖章) 年月日 摘要 本文主要介绍了智能小车控制系统的软硬件设计及开发过程。车模系统的简单工作原理是单片机收集红外传感器返回来的赛道信息,通过相应运算后,软件判断其有效性,结合控制算法控制随动舵机给出合理舵值,控制前轮舵机转向,单片机再给出合适的PWM波占空比以控制电机转速。 小车设计主要包括硬件电路设计和软件控制设计两大部分。此智能车系统采用模块化设计思想,完成了系统硬件电路的设计,其主要包括核心控制模块、电源管理模块、电机驱动模块、舵机控制模块、车速检测模块、路径识别模块等。本系统以16位微处理器

青少年无人驾驶智能车制作竞赛活动方案

青少年无人驾驶智能车制作竞赛活动方案 ----------青少年科学教育方案一、方案背景: 无人驾驶智能车也可称之为轮式移动机器人,其主要依靠车内的以机器人系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。无人驾驶智能车是通过摄像头、激光雷达、超声传感器等感知路况、识别交通标志并让电脑控制节流阀、刹车、驾驶、转向等,完全是按照人的驾驶习惯按规矩自动驾驶。无人驾驶车辆主要有三大系统支撑:环境感知系统,定位导航系统,控制系统。环境感知系统先用车上安装的感应器去感觉周围环境,紧接着,感知系统将信息传回“大脑”,用定位导航系统作出相应判断,是否要拐弯、刹车、加速、移动方向盘,随即对控制系统发出指令,车辆则自行完成上述“动作”。目前,无人驾驶智能车被广泛应用于科研、救灾、军事等领域。 我国的无人驾驶汽车仍处于初步研究阶段,整体研究工作和水平不高,与美国欧洲相比偏低,其重要原因是缺少大批的科技创新型高级人才。如何在中小学开展相关科技创新竞赛活动,提高学生兴趣,发现、培养未来科技人才至关重要。 青少年无人驾驶智能车主要由控制器、马达、指南针、超声波测距、红外线检测、灰度测距等电子模块及机械零部件组成。无人驾驶智能车能按照事先编写好的程序在特定的场地行驶,具有避障、标志识别、区域识别、定位等功能。控制器、马达、传感器等电子部件均为模块化结构,易于中小学生制作,并具有较大的自主设计、创新空间;无人驾驶智能车可适用于机器人教学、竞赛、科普等活动。 无人驾驶智能车竞赛活动旨在激发青少年从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导青少年理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的精神,为青少年创新性实验计划项目优秀成果展示提供一个良好的平台。是以迅猛发展的机器人技术为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质,发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。 二、方案目标: 1、通过本活动的开展,探索青少年从事科学研究与探索教育教学模式、具体途径、方式方法和有效措施。 2、如何利用青少年无人驾驶智能车竞赛的学习,给学生的创新教育搭建一个平台,培养学生的创新意识和创新能力,提高学生的科技素养,发展学生的科技特长,培养合格加特长的富有创造性的人才。

MC9S12XS128 串口操作例程

MC9S12XS128 串口操作例程 Code Warrior 4.7 Target : MC9S12XS128 Crystal: 16.000Mhz busclock: 8.000MHz pllclock:16.000MHz 本程序主要包括以下功能: 1.设置锁相环和总线频率; 2.IO口使用; 3.共四路ATD使用及显示方法。 LED计数,根据灯亮可以读取系统循环了多少次 ************************************************************** ***************************/ #include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #include #include #include #pragma LINK_INFO DERIVATIVE "mc9s12xs128" #pragma CODE_SEG DEFAULT #define CR_as_CRLF TRUE // if true , you can use "\n" to act as CR/LF, // if false, you have to use "\n\r",but can get a higher speed static int do_padding; static int left_flag; static int len; static int num1; static int num2; static char pad_character; unsigned char uart_getkey(void) { while(!(SCI0SR1&0x80)) ; //keep waiting when not empty return SCI0DRL; } /* void uart_init(void) { SCI0CR2=0x0c;

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