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第四届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：上海海洋大学 队伍名称：SPARK队 参赛队员：聂莉娜 张晓斌 带队教师：王永鼎 李秀琴 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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 本文研究的智能车模是以MC9S12XS128单片机控制为核心，可以自动寻迹行驶的小车，以速度快慢为其主要的评判指标。对智能车技术方案的电源管理、路径识别、电机驱动、转向控制、车速传感等硬件结构及软件控制特点进行了分析。利用红外传感器获取地面引导线信息，根据路面的反射光线强度的不同来判断行车的方向。舵机控制是由单片机的PWM信号完成，它使舵机转动到并保持相应角度，使智能车能够顺利过弯。直流电机控制也是由单片机的PWM信号来完成，驱动采用场效应管，并采用PD控制算法，它使智能车在行驶过程中更稳和更快。 关键词：单片机；红外传感器；编码器；PWM Abstract Intelligent material handling car is focus on microprocessor unit MC9S12XS128 and autonomous lane tracking. In order to know the characteristics of the intelligent car, the paper introduces voltage management circuit, lane tracking circuit, DC motor driving circuit and car control . Infrared sensors are used to sample the information on ground guiding wire, according to the different reflex the light intensity to judge the direction of driving. Steering gear control is completed by MCU, which makes a PWM signal turn to the corresponding Angle, and keep the car can turn right or turn left. Dc motor control PWM signal is also accomplished by MCU, driving by mosfet and using PD control algorithm, which makes the car faster and more stability in the driving process. Keywords: microprocessor；infrared sensors；Encoder；PWM 目录 目录 - 3 - 第一章 方案设计 - 5 - 1.1系统总体方案的选定 - 5 - 1.2系统总体方案的设计 - 6 - 第二章 智能车机械结构设计 - 7 - 2.1 车体机械建模 - 7 - 2.2 前轮倾角的调整 - 8 - 2.3 齿轮传动机构调整 - 11 - 2.4 后轮差速机构调整 - 12 - 2.5 舵机的安装与调试 - 12 - 2.6 光电编码器的选型与安装 - 14 - 2.7 其他机械模块调整 - 16 - 第三章 电路设计说明 - 18 - 3.1 主控板的设计 - 18 - 3.1.1 电源管理模块 - 18 - 3.1.2 电机驱动模块 - 19 - 3.2 智能车传感器模块设计 - 22 - 3.2.1光电传感器的原理 - 22 - 3.2.2 光电传感器的设计 - 22 - 3.2.3倾角及高度对光电信号采集的影响 - 24 - 第四章 智能车控制软件设计说明 - 26 - 4.1主程序流程图 - 26 - 4.2 路况采集和数据处理 - 27 - 4.3舵机控制 - 28 - 4.4电机控制算法 - 29 - 4.5.1 比例控制 - 29 - 4.5.2 积分控制 - 30 - 4.5.3 微分控制