“神马”队设计方案神马”摘要
本文以“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛为主题,介绍了智能赛车从机械结构设计到控制系统的软硬件设计流程。本次比赛使用竞赛秘书处统一指定的竞赛车模及套件,采用飞思卡尔半导体公司的16位微控制器作为核心控制单元,配合不同类型的传感器、驱动电机、转向舵机、直流电池、以及相应的驱动电路,使赛车能够自主识别路径,并控制模型车高速稳定地在跑道上运行,在规定时间内完成跑完赛道的任务。
第一章背景
11“飞思卡尔”杯背景介绍
“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以S12单片机为核心的大学生课外科技竞赛。使用大赛组委会统一提供的竞赛车模、转向舵机、直流电机和可充电式电池,采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DB128B作为核心控制单元,自主构思控制方案及系统设计,包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、电机驱动、转向舵机控制等,完成智能车工程制作及调试,于指定日期与地点参加场地比赛。比赛成绩主要由赛车在现场成功行驶完赛道的时间为主。全国大学生智能汽车竞赛所使用的车模是一款带有差速器的后轮驱动模型赛车,它由大赛组委会统一提供。参赛队伍通过设计单片机的自动控制器控制模型车在封闭的跑道上自主循线运行。在保证模型车运行稳定,即不冲出跑道的前提下,跑完两圈的时间越小成绩越好。设计自动控制器是制作智能车的核心环节。自动控制器是以单片机为核心,配合有传感器、电机、舵机、电池、以及相应的驱动电路,它能够自主识别路径,控制模型车高速稳定运行在跑道上。比赛跑道表面为白色,中心有连续黑线作为引导线,黑线宽25cm。比赛规则限定可赛道宽度和拐弯最小半径等参数,赛道具体形状在比赛当天现场公布。控制器自主识别引导线并控制模型车沿着赛道运行。在严格遵守规则中对于电路限制条件,保证智能车可靠运行前提下,电路设计尽量简洁紧凑,以减轻系统负载,提高智能车的灵活性,同时坚持充分发挥创新原则,以简洁但功能完美为出发点,并以稳定性为首要前提,实现智能车快速运行。比赛要求控制器必须采用MC9S12DB128B作为系统唯一控制处理器。系统开发工具及在线调试工具可以自选(可选择使用CodeWarrior31作为开发软件,选择清华大学制作的BDM调试工具进行在线调试)车模可以改装,但改装部位,及改装后其长宽尺寸都有限制。。这就要求我们在有限材料和有限时间的条件下学习掌握S12单片机的整套开发系统的使用方法,并能根r