基于飞思卡尔的自主寻迹智能车的设计

ｌ岛Ｅ墨踊－－ －＿＿－—＿＿＿－——－＿－－－－Ｉ－＿＿＿＿＿一Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐａｐｅｒｓ

基于飞思卡尔的自主寻迹智能车的设计

ＴｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆＡｕｔｏｔｒａｃｋｉｎｇＳｍａｒｔＣａｒＢａｓｅｄ

ｏｎ

Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ

尹洁１徐耀良ｚ盛海明１查章其２

海２０００９０）

（１上海大学自动化系，上海２０００７２；２上海电力学院信控系，上

摘要：以“飞思卡尔”智能车为背景，介绍了作者所在车队的小车设计思想，从电路模块、机械模块、软件模块

３个方面阐述了设计关键点。该小车在全国大赛中获得过一等奖的好成绩，其设计对智能车设计有借鉴意义。

关键词：飞思卡尔

自动寻迹

智能车

ＭＣ９Ｓ１２ＤＧｌ２８

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｋｅｙｐｏｉｎｔｓｏｆｓｍａｒｔ

ｗｅｒｅ

ｃａｒ

ｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒ“Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ”，ｗｈｉｃｈｗｏｎｔｈｅｆｉｒｓｔｐｒｉｚｅｉｎＮａｔｉｏｎａｌＣｈａｍｐｉｏｎｓｈｉｐ，

ｉｎＬｍｄｕｃｅｄｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ

ｏｎ

ｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓｉｎｃｉｒｃｕｉｔｍｏｄｕｌｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｕｌｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｍｏｄｕｌｅ，ｔｏｇｉｖｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ

ｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｄｅｓｉｇｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ

Ａｕｔｏｔｒａｃｋ

Ｓｍａｒｔ

ｃａｒ

ＭＣ９ＳＩ２ＤＧ１２８

Ｏ引言

稳定的电路模块提供足够的电力之外．精密的机械模块可使小车的各个部位完美契合，提高速度及稳定性。２．１电路模块设计

本部分包括整车供电的电源管理电路设计、电机的驱动电路设计．以及单片机的各个接１３电路的连接设计，见图ｌ。

１９５３年．世界上第一台无人驾驶牵引车诞生．这是一部采用埋线电磁感应方式跟踪路径的自动导向车【１１。如今，随着传感技术的不断进步以及各种智能算法的改进．无人驾驶车发展也越来越快。根据不同的应用，其速度、安全性、运行时间也大相径庭。正是由于设计的高难度性．智能车设计变得越来越复杂，集成度越来越高，功能越来越强大．也就吸引了更多的人关注这项设计。

本文以飞思卡尔智能车大赛为背景．在飞思卡尔（Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ）生产的１６位微控制器ＭＣ９Ｓ１２ＤＧｌ２８作为控制核心的基础上，从软硬件及机械结构等方面，详细阐述了智能车原理及设计思想．体现本小车电路设计简单、机械设计精密、软件控制高效、运行速度快等优点。该小车模型曾在全国大赛中获得过一等奖的好成绩。希望这个智能车的设计可以对后来者有所帮助．１设计思想

本智能车利用红外传感器采集路况信息．配合传感器、电机、舵机、电池等组成的驱动电路进行信息处理，以达到自动路径识别的目的．并控制模型车高速稳定地在跑道上行驶。２硬件设计

本智能车的硬件设计包括两大部分：硬件电路模块设计和机械模块的改进．这是整个小车设计的基础。好的小车除了有

作者简介：尹

洁

匪口 一

圉．

Ｍｃｕ

臣口 一

——■－卜｛传感器Ｉ

Ｌ．－—－－－－－－－－ －－－－－ －－一

，。。一—————一

臣习臣口

图１硬件结构图

传感器是智能车的“眼睛”．必须能够真实、迅速地反应赛道。在进行对比试验后，设计中选用了探测方式简单、抗干扰能力强、反应速度快的红外传感器。该传感器的响应速度达到５雌。距离２ｃｍ，完全满足比赛环境。此外，还采用比较器以减少ＭＣＵ处理时间．即通过调节比较器阀值．将赛道上黑白线的信号转化为可被ＭＣＵ直接采样的数字信号．避免Ａ／Ｄ转化的时间损耗。但这样的设计亦存在不利之处：随着环境的改变需要

硕士研究生。研究方向为嵌入式开发。

万方数据

２＂；，ｆｕ８｛？；机电一体化７３