第七届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车竞赛
技术报告
学校：杭州电子科技大学
队伍名称：杭电光电一队
参赛队员：朱飞龙
叶晓龙
许世恒
指导教师：陈龙高明煜
全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关于保留、
使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组
委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方
案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组
委会出版论文集中。
参赛队员签名：朱飞龙
叶晓龙
许世恒
指导教师签名：陈龙
高明煜
日期：2012-8-10
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摘要
本文介绍了杭州电子科技大学杭电光电一队队员们在准备第七届飞思卡尔智能车大赛中的工作成果。智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128处理器的
S12X环境，软件平台为CodeWarrior IDE开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：16的仿真车模。
文中介绍少了智能小车控制系统的软硬件结构及设计开发过程。整个系统涉及车模机械结构调整、传感
器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多个方面。车模以MC9S12XS128单片机为控制核心，以安装在随动舵机之上的随动大牌激光管和固定的两个小排作为循迹和检测起跑线传感器，以光电编码器检测速度信息。车模系统的简单工作原理是MC9S12XS128单片机收集激光管传感器和红外传感器返回来的赛道信息，通过软件判断其有效性，以激光管传感器返回的赛道信息，结合控制算法控制随动舵机及前轮舵机打角，单片机再综合赛道信息以当前速度信息，利用PID算法控制速度变化。
经实际场地测试，本车模系统可以很好的适应各种不同的赛道类型。
关键词：智能车，MC9S12XS128单片机，激光传感器，编码器，舵机摆头，PID 算法
全国大学生智能汽车邀请赛技术报告
目录
第一章引言 (5)
1.1概述 (5)
1.2系统整体构想 (5)
1.3章节总述 (5)
第二章系统硬件电路设计 (6)
2.1硬件电路整体架构设计 (6)
2.2单片机最小系统板电路设计 (6)
2.3激光发射与接收电路设计 (7)
2.4电机驱动电路设计 (8)
2.5舵机驱动电路设计 (8)
2.6液晶显示电路设计 (9)
2.7系统电源电路设计 (9)
2.8系统主板电路设计 (9)
2.9硬件电路部分总结 (10)
第三章传感器布局架构与机械结构调整 (11)
3.1机械部分总体概述 (11)
3.2传感器布局与安装 (11)
3.2.1激光管布局与安装 (11)
3.3电路板及其他硬件部分的固定..............................-12
3.3.1前轮舵机的安装 (12)
3.3.2光电编码器的安装................................-.12-
3.3.3液晶显示电路板的安装............................-.12-
3.3.4系统主板的布局与安装 (13)
3.4机械部分调整 (13)
3.4.1前轮调整 (13)
3.4.2差速机构调整 (14)
3.5模型车外形 (14)
第四章软件系统设计 (14)
4.1软件控制的总体思路 (14)
4.2主程序设计 (14)
4.2.1主程序结构 (15)
4.2.2程序的运行 (15)
4.3循迹子程序设计 (16)
4.4舵机摆头与打角子程序设计 (16)
4.4.1随动舵机控制程序设计 (16)
4.4.2前轮舵机PD打角控制程序设计 (16)
4.5速度控制子程序设计 (17)
4.5.1速度的给定 (17)
4.5.2速度PID控制 (17)
4.6软件部分总结 (18)
第五章开发工具、制作、安装、调试过程说明 (19)
5.1Codewarrior IDE的安装与使用 (19)
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5.1.1工程的创建 (19)
5.1.2程序源代码的编辑、编译与链接 (21)
浙江汽车5.1.3BDM调试 (21)
5.2现场调试 (22)
5.3调试中遇到的问题及解决过程 (23)
第六章车模技术参数说明 (24)
6.1车模主要技术参数 (24)
6.2机械部分其它参数 (24)
6.3电路中芯片的种类及数量 (24)
6.4其它技术参数 (24)
6.5设计过程中用到的主要软件工具 (24)
总结 (25)
致谢 (27)
参考文献 (28)
附录车模系统C语言源程序 (29)
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