摘要：为了用单片机系统实现小车智能控制，本设计以MC9S12DG128为核心，附以外围电路，将摄像头传感器得到的图像信息进行综合判别和处理，并通过速度传感器获得当前车辆速度，然后发出指令给电机驱动器（包括舵机和驱动电机），控制小车，从而使小车能够快速、准确地识别特定路线行驶。快速准确的图像分析处理、准确的实时速度控制、CPU的综合数据处理为小汽车实现自动加速、减速、限速、左转、右转提供了充分的保证。通过组装车模、传感器的选择与布置、系统电路板的设计与安装、仿真软件的制作、安装与调试以及控制算法的调试等等，首先使智能车运行起来，由低速逐渐向高速过渡。在实验的基础上不断发现问题，不断调试，不断解决问题，使智能车能够最大限度的沿着轨道快速、准确的行驶。 关键词：单片机、传感器、电机驱动器
摄像头的安装
大量事实证明重：心越低越好。为降低重心，并同时保证图像视野宽度，最好的方法就是使用旋转摄像头。在08年的第三届比赛中，摄像头-舵角连动机构在RacerX的车上取得了出人意料的成效，但也暴露出了一些机构固有的问题，其中包括：机构虚位导致摄像头定位不准，摄像头在中位附件容易振荡。因此需要对机构进行改良。改良方法如下。
(1) 增加自动回正机构，给旋转摄像头提供自动回正力矩，以减小机构虚位。
1
(2) 给旋转摄像头机构调静平衡，减少车模在过弯过程中离心力对摄像头的影响。
(3) 用滑槽代替原本中间的连杆球头，为旋转摄像头在中位附近制造一段死区，使车模在打小角度舵角时，摄像头不转，从而增加车模在直线和小S弯中的稳定性。
改良的机构三维图如图2所示。
综上所述，这是一个带有死区及自动回正机构的旋转摄像头机构。此外，在控制方面，可以设法检测出摄像头旋转的角度，并将其反馈在控制算法里。检测摄像头角度的方法大致有以下两种： (1) 在车头划线做标记，用摄像头检测车头标记，来判断自己所转的角度。
(2) 由于舵机S3010是模拟舵机，其中是用电位器来反馈舵角
2
的，因此可以将此电位器的信号飞线引出来，用单片机内部AD进行采集。
智能车电源设计
智能车电源：
7.2V、2A/h的可充电鎳镉蓄电池。 全部硬件电路需要的电源：
? 7.2 V电源 后轮电机驱动模块电源
? 5V电源 单片机、信号调理电路，部分接口电路，要求电压稳定，电流大于500mA
? 6 V电源 舵机电源，工作电流几十毫安，对电压无需十分稳定 ? 9～12 V电源 CCD/CMOS图像传感器（道路检测） ? 2 V电源 LED红外发光管（道路检测）
? 3.3 V电源 飞思卡尔公司的MC7230加速度传感器电源（进行后轮打
可靠电源是车模各部分硬件稳定工作的基础 智能车电源
车模系统
飞思卡尔智能车系统主要由一系列的机械零部件和控 制软件组成，主要包括由大赛组委会统一提供标准的车模底 盘、轮胎、舵机、驱动电机、PC9S12控制板和电源等，另外，系 统中的道路检测装置和测速装置需自行设计安装[1]。图1为
3
车模系统框图。
要赛出好的成绩，智能车除应具有可靠的道路检测装置 外，舵机的灵活转向控制则依赖于机械系统中各个零部件间 协调运行。为提高智能车的整体协调性能，一定要把握好“车身简捷、底盘低稳、转向灵活、协调匹配”的设计与安装原则。 舵机工作原理
舵机在6 V电压下正常工作，而大赛组委会统一提供的 标准电源输出电压为7.2 V，则需一个外围电压转换电路将 电源电压转换为舵机的工作电压6 V。图2为舵机供电电路。
舵机由舵盘、位置反馈电位计、减速齿轮组、直流动电机 和控制电路组成，内部位置反馈减速齿轮组由直流电动机驱 动，其输出轴带动一个具有线性比例特性的位置反馈电位器
4
相关推荐：
loading