第八届飞思卡尔杯智能汽车竞赛技术报告-工大电磁一队

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生

智能汽车竞赛

技 术 报 告

学 校：合肥工业大学 队伍名称：工大电磁一队 参赛队员：芮翔 卢琰羽 李思璋 带队教师：张阳 陈丽娟

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关于保留、

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：

目 录

摘要 .................................................................. 1

Abstract .............................................................. 2

第一章 引 言 ........................................................ 3

1.1比赛背景 ......................................................... 3

1.2 总体方案介绍 ..................................................... 3

1.3本文结构 ......................................................... 4

第二章 机械结构部份的设计及调整 ........................................ 5

2.1 整车布局 ......................................................... 5

2.2 转向舵机的安装 ................................................... 5

2.3传感器的安装 ...................................................... 7

2.4测速传感器的安装 .................................................. 8

2.5智能车前轮及后轮定位的调整 ......................................... 9

2.5.1 前轮及后轮定位的定义 ....................................... 9

2.5.2 前后轮定位的调节经验 ...................................... 11

2.6车底盘的调整 ..................................................... 11

2.7后轮差速的调节 ................................................... 11

第三章 硬件设计 ....................................................... 12

3.1 硬件设计概述 .................................................... 12

3.2 MPC5604BMLQ61M27V单片机系统设计 .................................. 12

3.2.1单片机特性 ................................................ 12

3.2.2电源电路.................................................. 13

3.2.3时钟电路.................................................. 14

3.2.4单片机系统引脚分配 ........................................ 14

3.3传感器电路设计 .................................... 错误!未定义书签。

3.4直流电机驱动模块设计 ............................................. 17

3.5 测速模块设计 .................................................... 17

3.6人机交互模块设计 ................................................. 19

3.6.1 NOKIA5510模块设计 ........................................ 19

3.6.2拨码开关电路设计 .......................................... 21

3.7 电源管理模块设计 ................................................. 22

第四章 算法实现及软件设计 ............................................. 24

4.1 路径识别算法分析及选定 ........................................... 24

4.2起跑线识别程序设计 ................................ 错误!未定义书签。

4.3转向舵机控制程序设计 ............................................. 25

4.4电机控制程序设计 ................................................. 26

4.4.1 基于增量式PID的电机控制算法 ............................... 26

4.4.2 速度分配 ................................................. 26

4.5系统程序流程图 ................................................... 27

第五章 智能车系统模块调试 ............................................. 28

5.1路径探测模块调试 ................................................. 29

5.2转向舵机调试 ..................................................... 29

5.3系统调试 ........................................................ 30

第六章 智能车主要技术参数说明 ......................................... 31

结 论 ............................................................. 32

参 考 文 献 ........................................................... 33

附 录A ............................................................ 34

V

摘要

摘 要

本文以第八届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了智能赛车设计、制作

的技术信息。该比赛采用大赛组委会统一提供的1：10仿真车模，以Freescale

半导体公司生产的32位单片机MPC5604为核心控制器，采用Codewarrior IDE2.9

作为开发环境，自主构思控制策略和算法结构，硬件上采用bts7970用两路PWM

波控制电机正反转，传感器采用普通工字电感构成谐振回路，通过感应赛道导

线上方的磁场，控制规定车模在50cm宽的赛道上稳定行驶。硬件上通过对汽车

动力学理论的学习来优化智能车的机械结构，软件上通过对PID控制，来提高智

能车的速度和鲁棒性。

关键词：智能车 单片机 电磁导航 PID控制器

ABSTRACT

This article introduces the information about designing and making the car in the

background of the 8th National Intelligent Car Contest for College Students. This

contest adopting 1/10 EP on-racing car prescribed by the contest organization

committee, Using the provided 32 bit MCU MPC5604 of freescale corporation as

the main controller，selecting the Codewarrior IDE2.9 as the development

environment, design the tactics. Using the bts7970 to control the running directions of

the motor by two PWM-waves. Adopting the normal DR CORE as the sensor, control

the smart car to run on the 50cm-wide-track by inducing the magnetic field above the

wire at the center of the track. By studying the automobile dynamics to optimize the

mechanism in the har …… 此处隐藏：3732字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……