飞思卡尔智能车主体设计报告Word格式文档下载.docx
《飞思卡尔智能车主体设计报告Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《飞思卡尔智能车主体设计报告Word格式文档下载.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
而其它模块则需要通过较大的电流，而LM2940-5，转换效率高，带载能力大，对其它模块供电还是能保证充足的电源。
利用TPS7350和LM2940-5对控制系统和执行部分开供电，可以有效地防止各器件之间发生干扰，以及电流不足的问题，使得系统能够稳定地工作。
3.3电机驱动模块
常用的电机驱动有两种方式：
一、采用集成电机驱动芯片。
二、采用N沟道MOSFET和专用栅极驱动芯片设计。
为了减少车体复杂程度，我们采用了较为简单的集成的电机驱动芯片作为点击的驱动。
市面上常见的集成H桥式电机驱动芯片中，飞思卡尔公司的33886型芯片性能较为出色，该芯片具有完善的过流、欠压、过温保护等功能，内部MOSFET导通电阻为120毫欧，具有最大5A的连续工作电流。
使用集成芯片的电路设计简单，可靠性高，但是性能受限。
由于比赛电机内阻仅为430毫欧，而集成芯片内部的每个MOSFET导通电阻在120毫欧以上，大大增加了电枢回路总电阻，此时直流电动机转速降落较大，驱动电路效率较低，电机性能不能充分发挥。
由于33886的以上缺点我们没有采用33886作为驱动芯片，而采用了BTS7960作为电机的驱动芯片。
BTS7960是集成的大电流半桥驱动，其内部包含了一片NMOS、一片PMOS和一片半桥门集驱动。
图1.3BTS7960芯片内部电路图
BTS7960的芯片内部为一个半桥。
INH引脚为高电平，使能BTS7960。
IN引脚用于确定哪个MOSFET导通。
IN=1且INH=1时，高边MOSFET导通，OUT引脚输出高电平；
IN=0且INH=1时，低边MOSFET导通，OUT引脚输出低电平。
SR引脚外接电阻的大小，可以调节MOS管导通和关断的时间，具有防电磁干扰的功能。
IS引脚是电流检测输出引脚。
其输入信号为标准的TTL电平，直接与单片机相连就可以，降低系统的不稳定因素。
用两片BTS7960即可构成全桥驱动电路，控制电机的正反转。
图1.4：
BTS7960全桥驱动示意图
电源输入
5-25V
最大驱动电流
43A
驱动类型
MOSFET
控制电源
5V
过压，过流，过温，短路保护
是
内阻
7+9毫欧
频率输入
0-25KHz
表1.1BTS7960全桥驱动参数表
图3.6电机驱动模块电路设计图
1.4智能车传感器模块设计
道路检测模块为小车的“眼睛”。
赛道相对车模的偏移量、方向、曲率等信
息是实现车模自主沿着赛道运行的信息基础，获得更多、更远、更精确的赛道信
息是提高车模运行速度的关键。
本设计中通过红外发射管发射红外光照射跑道，根据跑道表面与中心线反射光强不同从而得出黑线位置。
本设计中采用的光电管都采用一字均匀排布，共13个红外传感器。
通过单片机的A/D端口直接读取电压的变化量，优点是可以简化外部电路
设计。
对于红外管，采用这种方式可以保留红外接收管的连续变化电压信息，通过软件算法进行位置插值细化，不仅可以得到更加精确的位置信息，同时还可以消除环境光线的影响。
但处理速度上，因需要考虑到A/D转换时间，故采集速度较前者稍慢。
为提高下排红外A/D采样速度，我们通过PLL将系统时钟由8M倍频到48M，同时采用了ADC模块的单通道采样模式，来减少许多无谓的通道转换。
尽量缩短路径检测的周期。
第二章软件设计
在软件部分，我们没有用到最经典的PID控制，甚至于没有所谓成熟的算法，在我们这个队伍中，是通过硬件和软件的不断磨合才让我们拿到今天的成绩，现就将我们的经验阐述如下（传感器对应为旧）。
我们采用的是光电管模拟量进行控制，控制策略主要有一下几个部分，1、原始数据的采集；
2、原始数据的处理；
3、舵机的转角控制策略；
4、速度的控制策略；
6、起跑线的识别。
#include<
hidef.h>
/*commondefinesandmacros*/
MC9S12XS128.h>
/*derivativeinformation*/
#pragmaLINK_INFODERIVATIVE"
mc9s12xs128"
//定义全局变量
intPM_singal;
//M端口采集
intPA_singal;
//A端口采集
intline_mun=0;
intDirection,Velocity;
/*Direction设置舵机角度*//*Velocity设置电机速度*/
inta,b;
//函数声明
voidPOWERFUL（void）;
voidDelay（intcnt）;
//延时函数
voidPMSingal_set（void）;
voidPASingal_set（void）;
voidStart_line（void）;
voidStop_car（void）;
voidInit_busclock（void）;
//总线时钟初始化
voidInit_PWM_out（void）;
voidPWM_out（intDirection,intVelocity）;
//函数名称:
Init_busclock（void）
//函数功能:
总线时钟初始化
voidInit_busclock（void）
{
//CLKSEL=0X00;
//disengagePLLtosystem
//PLLCTL_PLLON=1;
//turnonPLL
SYNR=2;
//s=9,r=3,c=40M
REFDV=1;
//pllclock=2*osc*（1+SYNR）/（1+REFDV）=BUSCLOCK=48M
while（!
（CRGFLG_LOCK==1））;
//whenpllissteady,thenuseit;
CLKSEL=CLKSEL_PLLSEL_MASK;
//engagePLLtosystem;
}
Init_PWM_out（void）
对PWM进行初始化设置
voidInit_PWM_out（void）
PWME=0x28;
/*01:
50Hz45:
1kHz*/
PWMPOL=0x28;
PWMCTL=0x60;
PWMCLK=0x28;
PWMPRCLK=0x00;
PWMSCLA=4;
//A=B=48MSA=SB=6M
PWMSCLB=4;
main（）
实现赛车稳定循迹
voidmain（void）
{
Delay（100）;
Init_busclock（）;
Init_PWM_out（）;
//PWM初始化
DDRB=0xFF;
DDRM=0x00;
DDRA=0x00;
//PORTA=0x00;
PORTB=0X00;
EnableInterrupts;
for（;
;
）
{
POWERFUL（）;
Start_line（）;
Stop_car（）;
}
POWERFUL（void）
voidPOWERFUL（void）//赛道处理程序
{
PM_singal=PTM&
0x1f;
PA_singal=PORTA;
PMSingal_set（）;
PWM_out（Direction,Velocity）;
PASingal_set（）;
Start_line（void）
起始线判断
voidStart_line（void）
if（（（PM_singal==0x1e）&
&
（PA_singal==0x3f））||（（PM_singal==0x1e）&
（PA_singal==0x6f））||（（PM_singal==0x1e）&
（PA_singal==0x2f）））
line_mun++;
PORTB=!
PORTB;
Direction=0;
Delay（500）;
}
Stop_car（void）
voidStop_car（void）
if（line_mun==2）
Velocity=300;
Delay（10000）;
PWM_set（void）
依据检测黑线位置对PWM设置
voidPASingal_set（void）
switch（PA_singal）
case0x01:
//左一
Direction=500;
Velocity=85;
break;
case0x03:
//左一二
Direction=500;
case0x02:
//左二
Direction=450;
case0x06:
//左二三
Velocity=90;
case0x04:
//左三
Direction=400;
case0x0c:
//做三四
Direction=350;
case0x08:
//左四
Direction=300;
Velocity=95;
case0x18:
//左四五
Direction=250;
case0x10:
//左五
Direction=150;
case0x20:
//左六
Direction=50;
case0x40:
//中
case0x60:
//左六中
case0xc0:
//右六中
case0x80:
//右六
Direction=-50;
default:
voidPMSingal_set（void）
switch（PM_singal）
//右五
Direction=-150;
//右四五
Direction=-250;
//右四
Direction=-300;
//右四三
Direction=-350;
//右三
Direction=-400;
//右三二
Direction=-450;
//右二
Velocity=85;
//右二一
Direction=-500;
//右一
PWMout（intDirection,intVelocity）
读取设定DV值，从PP1PP5输出
voidPWM_out（intDirection,intVelocity）
Direction=Direction+4050;
PWMPER23=60000;
//Center1500ms*3*/
PWMDTY23=Direction;
//角度*/
PWMPER45=300;
Velocity=300-Velocity;
PWMDTY45=Velocity;
/*设置电机速度*/
Delay（）
软件延时cnt--延时参数,数越大值越大
voidDelay（intcnt）
inti,j;
for（i=0;
i<
cnt;
i++）
j=0x1300;
while（j--）;
}
工作日程
日期
主要工作
1
查阅资料
2
写出算法
3
硬件调试
4
设计报告
评议意见
指导教师的评阅意见
指导教师（签字）
年月日
系答辩组审定意见
组长（签字）
升级会员 