使用单片机设计智能赛车的论文技术报告免费下载

　　智能汽车系统是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，涉及传感器技术、信息融合技术、微电子技术、计算机技术、自动控制技术、人工智能技术、网络技术、通信技术等。近十年来，随着智能运输系统（E-T）研究的兴起，对于智能汽车及其相关技术的研究引起了广泛关注。在这一背景下，旨在提高大学生自主创新能力，提升高校相关学科领域学术水平，提高汽车企业的自主创新能力的智能模型汽车的比赛也相继召开。教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，委托高等学校自动化专业教学指导分委员会主办每年一度的全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。

　　“飞豹”智能赛车由浙江大学信息学院控制系开发。该赛车以Freescale公司的16位MC9S12DG128B单片机为核心，采用光电传感器阵列感知路径信息，以PID控制和模糊控制相结合的控制算法并辅之以异常处理算法作为控制策略，同时在比赛规则允许的条件下对赛车模型进行了合理改装和调整。

　　整个系统的硬件电路主要包括系统电源模块、单片机模块、传感器信号检测模块、电机驱动控制模块、人机交互模块等五个部分。单片机模块直接采用了清华大学提供的MC9S12DG128B开发板。

　　传感器信号检测模块由路径检测和速度检测两部分组成。路径检测部分由10个光电传感器“一”字按一定间距排列而成，在其外围安装了轻质铝合金罩以减少外界光线的干扰。单片机通过10个10位的A/D转换口读取光电传感器检测值，然后进行数字滤波处理，保证了控制器输入值的可靠性。速度检测由安装于赛车后轮的霍尔元件通过输出脉冲信号进入单片机ECT模块，然后经过计算得到赛车速度值。

　　人机交互模块使系统具有友好的人机界面，可通过按键，无线通讯的方式改变参数，并通过LCD观察系统状态参数，避免了对单片机的重复编程擦写，有效提高了调试的效率。

　　系统软件主要由主程序模块、功能子程序模块和中断处理模块等组成。系统通过在主程序内循环调用信号检测、信号处理、路径计算和赛车控制等功能子

　　程序，实现不断检测路径信息并作出相应调节动作，完成路径自动识别和自动行驶；通过PH口中断，调用中断函数来控制汽车运行状态和修改相关参数，实现人机交互；

　　本系统采用单闭环，双控制器的控制策略，其中双控制器为模糊控制器和PID控制器，分别控制赛车的速度和舵机转角，另外有一个异常情况处理模块来处理赛车可能出现的异常情况，改进控制策略对某些赛道情况的控制效果。模糊控制器采用MC9S12DG128B内置的专用模糊控制指令编写而成，PID控制采用经典的增量式算法，运行效率高，鲁棒性较好。

　　本系统的设计充分利用了MC9S12DG128B单片机丰富的硬件资源和强大的处理能力，在实际测试中表现出了良好的性能。