机调试软件
4硬件电路设计
41系统整体结构智能车分为五大模块：摄像头图像采集模块，电源模块，舵机转向模块，电机驱动
模块，单片机最小系统。如图41所示。
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f湖北师范学院机电与控制工程学院2013届学士学位论文（设计）
电源供电系统
舵机控制电机控制
MC9SXS128为核心的最小系统
摄像头信号采集模块
图41系统硬件模块
42舵机电路设计大赛指定使用型号为S3010的舵机9。该舵机有三根接线端，分别为：电源线、地
线及控制线。舵机所需的工作电压为6V，该型号舵机的转角是由控制信号端的高电平脉冲宽度决定的，舵机的转角与控制信号的脉宽对应关系如下图42所示。在接口电路中，舵机的转角控制端口（白线）与单片机的PM1通道相连。单片机通过这一端口，将位置脉冲发送给舵机，实现对舵机转角的控制。舵机与单片机的接口如图43所示。为了便于单片机控制，在对MC9SXS128单片机的PWM初始化时，设定PWM的周期为20ms。初始状态时，设定PWM的高电平时间为15ms，使舵机的偏转角度为0°。舵机内部有一个产生周期20ms、宽度15ms的基准信号的基准电路，有一个比较器将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。由此可见，舵机是一种位置伺服的驱动器，转动范围不能超过±90°。
图42舵机转角与脉宽函数图像
图43舵机接口电路
图44列出一个典型的20ms周期性脉冲的正脉冲宽度与微型伺服马达的输出臂位
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置的关系。
图44舵机转角控制图
43电机驱动电路设计智能小车前进的动力是通过直流电机来驱动的，直流电动机是最早出现的电动机，
也是最早能实现调速的电动机。由于智能车摄像头组采用的单个电机控制后轮来驱动的，采用H桥电路可以很方便地组成单片机控制的小功率直流伺服系统，一个H桥电路由4个IRF540组成的11。如图45所示：IRF540是一个大电流（30A）、较高耐压（100V）、低导通电阻（0077Ω）的N沟道场效应管。IR2104驱动芯片上的P3、P5、E6、E7是由单片机产生的PWM波控制，当PWM输出的P3是高电平、E6是低电平时，图中IR2104芯片的工作情况：U5的7管脚（HO）输出72V的高电平驱动电压，5管脚（LO）输出0V低电平驱动电压；U6的7管脚（HO）输出0V的低电平驱动电压，5管脚（LO）输出72V高电平驱动电压。则图中的4个IRF540工作情况：Q1、Q4关断，Q2、Q3导通，电机正转。当PWM输出的P5是高电平、E7是低电平时，电机反转。由于电机反转制动时，瞬r