基于飞思卡尔单片机的智能车控制系统设计

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表2.1 改造前车模基本尺寸参数 基本参数 尺寸

轴距 前轮距 后轮距 车轮直径 车长 车宽 传动比 197mm 124mm 136mm 5mm 316mm 172mm 18/76 如图2.8所示:其中虚线部分为轮胎,A点为右轮的转动轴点,同理,对 应左侧相应位置。

图2.8 模型车尺寸

改造后车模主要参数如下:

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表2.2 改造后车模基本尺寸参数 基本参数 尺寸

车模长(cm) 车模宽(cm) 车模高(cm) 探出距离(cm) 传感器个数 39 20 20 15 共15个(14个用于道路信息采集,1个用于速度检测) 车模重量(kg) 增加电机个数 赛道检测频率(次/S)

1.6 0 20 表2.3 车模部件基本作用及软件端口使用

车模部件 驱动电机 舵机 红外管传感器 测速传感器

作用 速度控制 转向控制 道路信息采集 检测光电脉冲 软件端口使用 PWM5,6 PWM01 ATD0~13 PT2

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3 硬件设计

硬件电路设计是自动控制系统的基础。本次毕业设计我们自行设计制作了单片机的硬件电路,同时集成了外围接口驱动电路、调试电路等,形成功能完备,体积小的控制电路。下面就硬件设计各个模块做详细介绍。 3.1 智能车整体结构

该系统采用飞思卡尔MC9S12DG128B单片机为检测和控制核心;以红外传感器为路径检测传感器,自动检测赛道上的黑线;并根据采集到的黑线信息,通过软件对小车进行转向和速度的控制,再通过速度反馈和小车的位置,实时监控调节智能车的行进状态,整体结构框图如下:

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电机 PWM信号 L298N 5V 显示模块 5V 速度检测模块 MOSFET驱动 信号 路径识别模块 5V LM2940 7.2V电源 PWM信号 信号 MC9S12DG128 5V PWM信号 6V LM2940 舵机 LM1117

图3.1 硬件结构框图

本系统硬件结构主要由S12控制核心、电源管理模块,路径识别模块、车速检测模块、显示模块、转向舵机控制模块和直流电机驱动模块组成。 3.2 mc9sdg128b的最小系统及接口设计

单片机的最小系统及功能如下:

①时钟电路给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振; ②串口的RS-232驱动电路可实现TTL电平RS-232电平的转换; ③BDM口让用户可以通过BDM调试工具向单片机下载和调试程序;

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