以MK60N512VMD100微控制器為核心控制單元的智能車設(shè)計的詳細(xì)概述

　　 本文是關(guān)于基于第十二屆全國大學(xué)生“恩智浦”杯智能車競賽設(shè)計的智能車，整車的系統(tǒng)以 MK60N512VMD100 微控制器為核心控制單元，通過面陣 CCD 檢測識別信標(biāo)，線性 TSL1401CL 線性 CCD 檢測未點亮的信標(biāo)作避障處理，并使用光電編碼器檢測模型車的實時速度，利用 PID 控制算法調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向舵機(jī)的角度，實現(xiàn)了對模型車運(yùn)動速度和運(yùn)動方向的閉環(huán)控制。為了提高模型車的速度和穩(wěn)定性，使用上位機(jī)、無線藍(lán)牙、鍵盤液晶模塊等調(diào)試工具，進(jìn)行了大量硬件與軟件測試。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)設(shè)計方案確實可行。

? ? ? ?隨著信息技術(shù)的發(fā)展，汽車的電子化模塊越來越多，智能汽車領(lǐng)域受到了大量的關(guān)注。受教育部高等教育司委托，高等學(xué)校自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會主辦“恩智浦”杯全國大學(xué)生智能汽車競賽，以迅猛發(fā)展的汽車電子為背景，涵蓋了控制、模式識別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計算機(jī)、機(jī)械等多個學(xué)科交叉的科技創(chuàng)意性比賽。

　　參賽選手須使用競賽秘書處統(tǒng)一指定并負(fù)責(zé)采購競賽車模，自行采用 32 位微控制器作為核心控制單元，自主構(gòu)思控制方案及系統(tǒng)設(shè)計，包括傳感器信號采集處理、控制算法及執(zhí)行、動力電機(jī)驅(qū)動、轉(zhuǎn)向舵機(jī)控制等，完成智能汽車工程制作及調(diào)試，于指定日期與地點參加場地比賽。參賽隊伍之名次（成績）由賽車現(xiàn)場成功完成賽道比賽時間為主，技術(shù)方案及制作工程質(zhì)量評分為輔來決定。

　　本屆“恩智浦”杯全國大學(xué)生智能汽車競賽比賽分為光電競速類、電磁類、雙車追逐類和創(chuàng)意類四個大類，分別進(jìn)行比賽，我隊參與創(chuàng)意組雙車對抗組比賽。此次比賽按照官方規(guī)定可任意車模，最終我們選擇 新 C 型車模，使用面性 CCD 組結(jié)合線性 CCD 進(jìn)行檢測。

　　本篇技術(shù)報告主要包括機(jī)械系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等，詳盡地闡述了我們的設(shè)計方案，具體表現(xiàn)在硬件電路的創(chuàng)新設(shè)計以及控制算法的獨(dú)特想法，我隊參與比賽來的經(jīng)驗之談，希望能給大家?guī)韼椭?/p>

　　智能車主要由三個部分組成：檢測系統(tǒng)，控制決策系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。其中檢測系統(tǒng)采用鷹眼攝像頭和線性 CCD，控制決策系統(tǒng)采用 MK60 作為主控芯片，動力系統(tǒng)主要控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)角和直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

　　整體的流程為，通過數(shù)字?jǐn)z像頭來檢測賽場信標(biāo)位置信息，并將信息發(fā)送給單片機(jī)。同時，通過光電編碼器構(gòu)成的反饋渠道將車體的行駛速度信息傳送給主控單片機(jī)。根據(jù)所取得的位置信息和車體當(dāng)前的速度信息，由主控單片機(jī)做出決策，并通過 PWM 信號控制直流電機(jī)和舵機(jī)進(jìn)行相應(yīng)動作，從而實現(xiàn)車體的轉(zhuǎn)向控制和速度控制。