智能小车 技术总结报告.docVIP

智能小车技术总结报告 队名：BIT 电气二队 队员： 学院：信息科学技术学院 专业：电气工程与自动化 宣言：做到最好 第二届“飞思卡尔杯”智能小车 1 技术总结报告 1 摘要 2 第一章：智能小车总体概况 3 1.1 概况 3 2.总体结构如图 3 3.作品 智能小车如图 3 第二章 智能小车硬件系统设计 4 2.1 控制核心DSP电路 4 2.2 直流电机驱动模块 5 2.3 智能小车路径检测 8 第三章 智能小车软件设计 11 3.1算法描述 11 3.2主程序流程图 12 3.3 程序清单 14 四：总结与体会 19 五：参考书目 19 摘要 本智能小车采用飞思卡尔公司的56F8013VF DSP芯片作为控制核心，通过红外发射管和接收管识别路径，利用PWM技术控制直流电机的前进速度和方向，硬件电路基于提供的DSP开发板可靠完善，软件采用C语言编程简单明确，经反复调试安装，形成一完整作品，可满足大赛要求。 关键词：DSP 智能小车 路径识别 PWM控制技术 第一章：智能小车总体概况 1.1 概况 智能小车采用56F8013VF DSP开发板和一块通用板为基础，经焊接相关控制芯片而成，通过I/O口检测信号，输出PWM信号控制直流电机 前进 停止 左转 右转。检测信号则为三组红外发射和接收管，黑线时输出高电平，白线时输出低电平。 2.总体结构如图 3.作品 智能小车如图 第二章 智能小车硬件系统设计 2.1 控制核心DSP电路 如图 输出主要包括： 1. 6通道PWM模块 2. 串行通行接口（SPI） 3. 16位定时器 4. 6通道12位ADC 5. 26个GPIO 智能小车主要利用 PWM模块，定时器，GPIO口。 2.2 直流电机驱动模块 直流电机采用H桥控制方案 如图 通过采用L293D芯片可以达到目的，整体控制方案如图 电机有两个分别作为左右轮的驱动，而通过两路PWM输出即可控制一个电机，故共需4路PWM输出。 L293D芯片内部结构如图 真值表如下 当允许信号 ENABLE 为高时 输出才随输入变化，否则为高阻态，所以焊接时，ENABLE及VS均接VCC。 具体控制过程为： 通过编程由控制芯片8013经PWM发出驱动信号，PWM输出作为L293D的输入，经L293转换输出控制信号使电机转动，进而带动车轮转动，使小车前进后退。 PWM输出信号的高低则可以控制直流电机转动的快慢，当占空比大时，转速高，占空比小时，转速低，所以当PWM输出占空比为0时可控制电机停止。 当左轮停止，右轮转时，小车右转。 当右轮停止，左轮转动时，小车左转。而两路PWM输出的正负顺序转换则可控制电机的正反转，进而控制小车的前进和后退。 2.3 智能小车路径检测 1. 路径检测原理 路径检测采用红外光电传感器，包括白色的发射管和黑色的接收管。如图 根据不同颜色对红外光的反射率不同，白色很高，黑色很低。所以当发射管发出红外光线经白色线时，觉大部分都被黑色管接收，处于导通状态，输出低电平，而红外光经黑色线时，接收不足，黑色管无法导通，输出高电平。输出的高低电平经GPIO口接入8013DSP中，通过一定的算法即可判断，从而输出控制信号，控制小车的路径。 2.红外传感器电路如图 a. 红外发射管为二级管，接收为三极管，当接收三级管导通时集电极输出低电平，断开时集电极输出高电平。 b. 如图所示，接收管集电极输出接入比较器339正极，比较器负极则为滑动变阻器的输出，当正极高于负极时，比较器输出5V高电平，否则为0V低电平 c. 比较器输出则接入8013DSP的GPIO口，通过读GPIO口的状态即可判断是黑线或白线 d.光电传感器都接限流电阻，比较器输出接上拉电阻。 3. 检测算法规划 根据比赛要求采用三组红外光电传感器即可，排列如图 a. 小车前两组用于辨识黑色线，使小车能沿着黑色线前进，且两组宽度要恰好，太窄则同时感应到黑线或白区域，算法不好控制小车能沿着黑色线行走，即易偏离轨迹。太宽则令小车容易成大S型行走,影响前进速度。 当左组光电传感器检测到黑色线时，小车右转，当右组光电传感器检测到黑色线时，小车左转，否则小车前进，这样即可保证小车能沿着既定的轨迹前进而不篇路。 b. 第三组位于小车左中间电路板外侧，用于判断黑色线十字交叉口，控制小车的停止，左转或右转，亦可判断小车前进了几个方格。 第三章 智能小车软件设计 软件编程采用 codewarrior软件在线编程，C语言模式，通过添加相关“豆子” 简单方便。 3.1算法描述 预赛主要通过定时器定时扫描，GPIO口读入黑白线判断，从PWM口输出驱动信号