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基于单片机的简易智能车制系统
设计(论文)
题目 基于单片机的简易智能车控制系统 设计(论文)
类型(划“√”) 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它 √ 本课题的研究目的和意义
其专业知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科,对学生的知识融合和实践动手能力的培养,对高等学校控制及汽车电子学科学术水平的提高,具有良好的长期的推动作用。随着赛事的逐年开展,将不仅有助于大学生自主创新能力的提高,对于相关学科领域学术水平的提升也有一定帮助,最终将有助于汽车企业的自创新,得到企业的认可。研究面向城市环境的无人自动驾驶车辆,旨在为未来的城市提供一种灵活、高效、安全、环保的新型公共交通工具。经过研究,人们发现如果能把人放置在车——路系统之外,便可以比较容易降低事故率。因此,车辆自动驾驶是智能交通系统的重要组成部分。 二、本课题的主要研究内容(提纲)
本课题要完成在基于单片机的自动控制器控制模型车在封闭的跑道上自主运行一圈,在保证模型车运行稳定及不跑出跑道的前提下,跑完一圈的时间越小越好。
具体的研究内容有:
道路识别模块的设计. 选择满足设计要求的传感器,进行相应的分析和计算
电机驱动模块的设计与实现。通过电机驱动模块控制驱动电机两端电压可以使模型车加速,也可对模型车减速,可以使用大功率晶体管、全桥或者半桥电路,输出PWM波形实现对于电机的控制。
舵机的设计与实现。
主控制器的选择。根据所选器件的兼容性,功耗要求等选择满足要求的控制器。
速度检测模块的设计。车速检测,对车速进行闭环反馈控制,选择合适的电路使模型车运行的更精确。
电源的设计。根据各个模块的电源要求设计所需要的稳压电源。
调试电路的设计。调试电路用于模型车开发调试阶段,可以显示模型车控制电路的各种信息以及工作参数,而且还可以对工作参数进行现场修改。
显示模块的设计。
9. 根据算法设计实现硬件电路的设计以及软件模块的设计。,软件模块的设计。软件部分主要有MSP430F149单片机的时钟初始化;PWM模块的应用;外部中断模块;定时器模块捕捉功能的实现;AD模块的应用;模糊PID控制算法的实现。 基于模糊控制的赛车PID控制算法的研究2.控制方案设计包括总体方案概述和系统的工作原理
3. 硬件设计及说明
包括光电传感器的设计和电机驱动模块的设计与实现电源模块的设计,舵机的控制
4. 软件设计说明
涉及MSP430F149单片机的时钟初始化、PWM模块的应用、AD模块的应用、模糊PID控制算法的实现。在设计整个软件架构和算法之前一定要对整个车模的机械结构有一个感性的认识,然后建立相应的数学模型,并在实际的调试过程中不断的改进和提高。
5. 将硬件和软件进行最优化,是小车运行达到一个相对稳定且速度较快的状态
六 本课题的进度安排
3月1日—3月24日 完成开题报告
3月25日—4月10日 系统概要设计
4月11日—4月24日 实习
4月25日—5月1日 程序调试
5月2日—5月20日 提交初步设计结果
5月20日—5月23日 设计优化
5月23日—6月14日 毕业论文及毕业答辩 参考文献
[1] 公茂法等 单片机原理与实践 北京航空航天大学出版社
[2] 第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告 上海交通大学
[3] 第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛技术报告
东北大学
[4] 卓晴 智能汽车自动控制器方案设计,清华大学自动化系,2006
[5] 谭浩强 C语言程序设计(第二版),北京:清华大学出版社,1999
[6] MSP430F1系列单片机常用模块应用原理 /datasheet/msp430/msp430base/MSP430register_guide.pdf
[7]基于超低功耗的MSP430系列单片机
/bbs_upload374414/files_39/ourdev_636981FJK37Z.pdf
[8] 电力电子技术 王旭光等 中国石油大学出版社
[9] 数字电子技术基础第五版 阎石主编 高等教育出版社
[10] Document order number: MC33886 Rev 7.0, Freescale Semiconductor,07/2005
[11] MC9S12XS256 Reference Manual ,Freescale Semiconductor 02/2009 指导教师意见
指导教师(签名): 2011年 月 日 所在系(所)意见
负责人(签章): 2011年 月 日 摘 要
智能车控制系
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