基于MC9S12XS128微控制器的智能车硬件设计
基于MC9S12XS128的电磁智能小车的硬件设计_高海沙
《微型机与应用》2016年第35卷第7期基于MC9S12XS128的电磁智能小车的硬件设计高海沙，丁晓慧（商丘学院，河南商丘476000）摘要：若要实现小车的直立行走，应该构建良好的硬件平台。
本文按照电磁车体系结构，简单介绍了智能小车的硬件设计模块，主要包括电源、核心控制、传感器、执行机构和人机接口等部分。
各部分相互协调，最终使小车能够在最短的时间内沿着规定的轨迹快速稳定地运行。
关键词：MC9S12XS128单片机；传感器；电机中图分类号：TN9文献标识码：A文章编号：1674-7720（2016）07-0028-02引用格式：高海沙，丁晓慧．基于MC9S12XS128的电磁智能小车的硬件设计［J ］．微型机与应用，2016，35（7）：28-29．The hardware design of the intelligent electromagnetic car based on the MC9S12XS128Gao Haisha ，Ding Xiaohui（Shangqiu University ，Shangqiu ，476000，China ）Abstract ：As everybody knows that it should create a good hardware platform before the car can go standly．This article introduces the hardware design modules of the intelligent car which includes the power ，the core controller ，the sensors ，the executing agency ，the HMI and so on．All of the modules should be coherent with another so that the intelligent car can go fast and stablely along the set track using the shortest time．Key words ：MC9S12XS128；sensors ；electrical machine引言图1整体框架图随着电子技术的不断发展［1］，能够自动进行识别轨迹的智能小车得到了广泛的应用［2］。
基于MC9S12XS128微控制器智能车的软件设计
目录摘要 (III)关键字 (III)Abstract (IV)Key words (IV)第一章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 现状 (1)1.3 技术路线 (1)1.4 本文结构 (2)第二章MCU (3)2.1 什么是MCU？ (3)2.2 MC9S12XS128微控制器 (4)第三章开发环境 (6)3.1 CodeWarrior介绍 (6)3.1.1 新建工程 (7)3.1.2 编写代码 (7)3.1.3 编译和仿真 (7)3.1.4 调试程序 (7)3.2 编程语言 (8)3.3 规范化代码 (8)第四章总体设计 (9)4.1 硬件设计 (9)4.2 软件设计 (10)第五章软件设计 (12)5.1 系统模块初始化 (12)5.1.1 PLL (12)5.1.2 PIT (13)5.1.3 ADC (14)5.1.4 PWM (15)5.2 路面信息采集 (16)5.2.1 数字滤波 (17)5.2.2 黑线识别 (17)5.2.3 起始线、十字线、窄道和坡道 (18)5.2.4 黑线坐标计算 (19)5.3 PID控制算法 (19)5.4 无线传输 (21)5.5调试过程 (23)第六章设计总结 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录一 (27)附录二 (27)附录三 (28)附录四 (28)附录五 (29)附录六 (30)附录七 (34)附录八 (35)致谢 (40)基于MC9S12XS128微控制器的智能车软件设计与实现摘要2006年，第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛在清华大学举行，随着2009年第四届竞赛的成功举办，该竞赛的影响力越来越大。
竞赛要求在组委会提供的赛车模型上，使用飞思卡尔半导体公司的8位或16位微控制器，通过自行增加传感及驱动电路，和编写相应控制软件，制作一个能自主识别道路的赛车，按照规定路线行驶，以完成时间最短者为胜。
因此，在智能车制作中，控制软件的设计和编写是非常关键和重要的技术。
基于MC9S12XS128单片机的智能车控制系统的设计
文章 编号 ： １ ０ ０ ２— ５ ６ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ — ０ １ ０ ６—随着 自动 控 制技 术 、 单 片 机
源 由寿命长 、 污染 小 的 ７ ． ２ Ｖ镍 镉充 电 电池 提供 ， 由 于各 模块所 需 电压不 一 样 ， 采 用稳 压 芯 片 对其 进 行 分压 ， 同时采用 多路供 电 ， 以减 少各模 块 问的相 互干
和Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ软件对程 序 和参数 进 行调 试 ， 使 小车 达
到最佳 行驶 状态 ．
图 １ 硬 件 系 统 构 架
１ 系统 硬 件 总 体 构架
良好 的 硬件 电路 是 智 能 车平 稳 快 速 前 行 的保 障， 因此设 计过程 中要 充分考 虑其 可靠性 、 简 洁性和 兼容 性． 其 硬件 系统框 架如 图 １ 所 示．
该点 的一个 邻 域 中各 点 像 素值 的 中值 代替 ， 使 其 接
近真 实值 ． 如 图 ６和 图 ７所 示 ， 加入 噪点后 的 图像经
１ ０ ８
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２ ０ １ ３年 ２月
过 处理后 ， 满 足系统 的要求
１１ １ １ １ １１ １ １１ １ １１ １ １ １１ １ １ １１ １ １ １ １１ １ １ １ １１ 工 １ １１ １ １１ １ １上 土 ｔ １１ １ １１ １ １ １土 土 １ １ １ １ １ Ｏ １ １ １ １ － ｍ １ １ １ １ １ １１ １ １ １ １１ １ １１ １ １ １１ 土 １１ １ １ １ １１ １ １ １１ １ １ １ ｌ ｏ ｌ １ ｌ ｌ ｌ ｌ １ １ ｌ ｌ ｌ ｌ １ １１ １ １ １ １１ １ １１ １ １ 土 １ １ １１ １ １ １ １１ 土 １ １ ０ １ １ １ １ １ １ １ １ １１ １ １ 土 ｔ １ １１ 土 １ １１ １ １ １ １１ １１ １１ １ １１ １ １１ 土 １ １ １１１ １ １ １１ １１ 土１１ １ １ １ １１ １ １ １ １ １１ １ 土 １１ １ １ １ １１ １ １ １１ １１ １１ １ １１ １ １ １１ １土 １ １１ １ １１ 土 １ １ １１ １ １ 土 １ １土 １ 量 １１ １１ １１１ １ 工 １ １１ １ １ １ １ １１ １ １ １ １ １ １１ １１ １工 土 １１ １ １ １１ １ １ １ １１ １ １ １１ １１ １１土 １ １ １ １１ １ １ １ １ １１ １ １ １ １１ １ １１ １１ １量 １ １１ １ １ １１ １ １ Ｏ Ｏ Ｏ － ｍ－ ｍ－ ｍ－ ｍ－ ｍ １ 土 １ １ 土 １１王１ｏｏ１置１１１１１１１１１１１１１１１１ １ １１１１１ １ Ｉ Ｏ ｏ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １１土ｏ０００ １土土１土１土１１１１土土１１１１土１１土ｏ １１１－ ｍ Ｏ１１１１１－ Ｉ 土 １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ １ １ １ 土 １ １ １ １ １ １ １ １ － ｍ ＯＯ－ ｍ １ ｉ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ０ Ｏ １ １ １ １ １ 王 １ １ 土 １ １ １ Ｏ ０ １ １ １ １ 土 １ １ 童 １ 量 １ 土 ０ Ｏ １ 土 土 １ １ １ 土 １ １ １ １ １ １ Ｏ １ １ １ １ １ １ １ 土 １ １ １ １ １ Ｏ ０ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ０ Ｏ １ 工 １ １ １ １ １ １ １ １ １ Ｏ Ｏ １ － ｍ １ １ １ １ １ １ １ １ 土 １ ｏＯ １ － ｍ １ １ １ １ 土 １ １ １ １ Ｏ Ｏ １ － ｍ １ １ １ １ １ １ １ １ １ Ｏ Ｏ １ １ １ １ １ １ １ １ １ Ｏ Ｏ Ｏ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ｏ Ｏ Ｏ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ Ｏ ＯＯ １ － ｍ １ 土 １ １ １ １ １ １ Ｏ ０ ０ １ 土 １ １ １ １ １ １ Ｏ ＯＯ Ｏ １ １ １ １重 １ １ １ １ １ Ｏ ＯＯ １ １ １ １ １ １ Ｉ １ ０ ０ Ｏ Ｏ １ １ １１ １ － ｍ １ １ １ Ｏ Ｏ Ｏ － ｍ １ － ｍ １ １ １ １ １ － ｍ １
基于MC9S12XS128的单片机开发板的设计
基于MC9S12XS128的单片机开发板的设计摘要：针对飞思卡尔杯全国大学生智能车邀请赛，设计了基于MC9S12XS128(飞思卡尔专用芯片)的单片机开发系统，在此给出主要硬件电路和软件设计流程。
为验证该系统可靠性，设计了4 乘以4 矩阵键盘键号的识别与数码管显示电路。
实际应用结果表明，此开发板的应用大大提高了智能车开发效率。
同时可为大学本科学生学习嵌入式开发系统以及为汽车电子行业工程师提供良好的开发平台，具有较高的实用性和推广价值。
关键词：飞思卡尔；MC9S12XS128；CAN 总线；矩阵键盘0 引言飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛是以迅速发展的汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个交叉学科的科技创意性比赛，该项目由大赛组委会统一提供车模，利用指定的微控制器作为核心控制单元，各参赛队伍在此基础上自主进行系统设计，完成智能车的制作，使其能够在专门设计的跑道上自动识别道路，并以最高速度行驶。
此项赛事旨在加强大学生的创新意识、团队合作精神和培养学生的创新能力。
本文设计了基于MC9S12XS128(飞思卡尔指定芯片)的单片机开发系统，为即将参加此项竞赛的同学提供学习平台。
实际应用结果表明，此项开发板的应用大大提高了大学生制作智能车的开发效率。
1 系统硬件设计MC9S12XS128 单片机开发板由MC9S12XS128 单片机最小系统、电源模块、CAN／LIN 总线接口、USB 转串口、标准异步串行接口、MAX 485 通信接口、4 乘以4 矩阵键盘键号的识别与显示电路(包括数码管和液晶显示接口)和电机驱动接口组成，系统框图如图1 所示。
1．1 电源模块设计此开发板上提供2 种输出电压，分别为5 V 和12 V，输出的12 V 电压可以通过LIN 总线接口外接，同时提供2 种电压输入方式，通。
基于MC9S12XS128智能电磁寻迹车的研究与设计
图 ( 传感器布局 表 $ 根据状态调整 =Q7占空比
状态 %%%%%%$ %%%%%$% %%%%$%% %%%$%%% %%$%%%% %$%%%%% $%%%%%%
转向 向右 向右 向右 直走 向左 向左 向左
舵机值 $0) $:0 $:% $3: $3% $(( $(%
)结语 本次设计的智能电磁寻迹车以 7;'9$)c9$)B 为控制器" 通过工字型电感和干簧管进行信息检测"合理控制舵机和电机 实现自主运行# 通过实验测试得出整个系统的方案是可行的" 在运动过程中动作敏捷$行走平稳"系统的控制策略和软硬件 合理# 参考文献 %$& 黄辉&基于电磁导航的智能车控制系统研究% !& &南昌 大学!)%$3& %)& 卓晴!黄开胜!邵贝贝&学做智能车***挑战+ 飞思卡 尔, 杯% 7& &北京航空航天出版社!)%%1)$2)& %(& 林涛!马腾炜!陈亚勋!赵秀峰!马鑫&基于 7;U的自动 寻迹智能车控制系统的设计% A& &自动化与仪表!)%$)!'$$( )$23&
基于MC9S12XS128单片机的智能小车设计系统
基于MC9S12XS128单片机的智能小车设计系统作者：张丹师宁来源：《电子技术与软件工程》2016年第20期摘要本文介绍了以Mc9s12xs128和SYN7318语音识别模块为主要硬件，采用单电路全桥驱动和蓝牙主从一体机结构的智能小车系统。
本系统通过摄像头来检测路面信息，并利用Mc9s12xs128控制算法调节驱动电机的转速和转向以及舵机的角度，实现了智能小车的多功能化，并可以实现语音识别、手机遥控、自动循迹等功能。
通过实际测试该智能小车各项指标均达到预期的设计目标。
【关键词】Mc9s12xs128单片机 SYN7318语音识别模块蓝牙主从一体机无线遥控小车是上个世纪在军事方面提出的一种自动化设备，它在军事侦察、防核化及污染、泥石流地震现场监测等危险与恶劣环境作业中有广阔的应用前景。
本文采用单片机控制来实现对小车的无线遥控、语音识别，自动寻迹、寻光及避障等功能。
我们主要对智能小车的各个模块进行了深入的分析及设计，从系统总体介绍、系统硬件设计、系统软件设计等方面进行研究学习，本车以摄像头为传感器的智能设计方法，通过摄像头检测路面情况，将测量数据传送至Mc9s12xs128单片机进行处理，然后通过Mc9s12xs128单片机对小车实施智能控制，最终实现了小车的自动循迹、语音识别、手机蓝牙遥控等功能。
1 系统总体介绍智能小车系统利用摄像头为传感器，利用Mc9s12xs128单片机对小车实施智能控制，单片机与SYN7318之间建立起UART通信方式，即可发送合成命令来实现文本的合成，单片机不需要理睬SYN7318的回传数据或状态引脚的输出。
但当模块处于语音识别和语音合成以外的其他状态时均需要按照标准流程发送命令。
手机遥控功能主要是利用手机蓝牙与小车蓝牙连接，通过手机发出指令到小车处理器，单片机通过对指令的处理，控制左右电机转向，以发出的命令不同实现小车前进、后退以及转向问题。
2 系统硬件设计Mc9s12xs128单片机是制作智能车的核心，配有无线遥控模块、语音合成模块电机驱动模块构以及循迹模块构成了控制系统的硬件，信息处理与控制算法由运行在单片机中的控制软件完成。
基于飞思卡尔单片机MC9S12XS128的智能车设计
基于飞思卡尔单片机MC9S12XS128的智能车设计作者：李晨宓超来源：《上海海事大学学报》2012年第01期摘要：针对“飞思卡尔全国大学生智能车竞赛”，设计能自动识别路线的智能车系统.该系统以飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128作为控制核心，用MOSFET制作驱动电路；采用摄像头和带有光电传感器的图像采样模块进行模式识别，提取黑线特征，预判道路信息；通过自制的速度传感器实时获取小车速度，采用PID控制策略形成速度闭环控制.实验证明该系统能够精准地识别路线，控制小车在赛道上稳定运行.关键词：智能车；MC9S12XS128；模式识别；图像检测；PID控制中图分类号：TP242.6 文献标志码：ALIChen，MIChao（1.EngineeringResearchCenterofContainerSupplyChainTechnology，Ministryof Education，ShanghaiMaritimeUniv.，Shanghai201306，China；2.CollegeofMechanicalEngineering，TongjiUniv.，Shanghai201804，China）Abstract：lAutomaticVehC9S12XS128isdesignedasthecontrollingcoreofthesystem，andMOSFETisusedto makethedrivecircuits.Camerasandimagesamplingmoduleswithphotoelectricsensorsareusedforthe patternrecognitionaolth establerunningofthevehicleonthetrack.Keywords：intelligentvehicle；MC9S12XS128；patternrecognition；imagedetection；PIDcontrol0 引言为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办“飞思卡尔全国大学生智能车竞赛”.该竞赛要求在标准技术平台下完成软硬件系统的设计，制作一辆能在规定的赛道上自动识别路线的赛车，没有冲出赛道及其他违规现象并最快完成全程为获胜1 系统设计1.1 竞赛规则智能车必须采用竞赛委员会规定的技术平台，包括赛车模型、电机、舵机、电池以及由飞思卡尔公司提供的单片机；按道路传感器分为光电组和摄像头组两个组别进行比赛，摄像头组可使用光电传感器，光电组不能使用摄像头，赛车上的传感器数量不得多于16个.赛道表面为白色，形式包括直道、交叉道、回头弯、S型等，弯道处赛道宽度为60cm，直道处宽度为45cm，中心有2.5cm宽黑色轨迹线.1.2 系统总体结构选用飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128作为核心控制单元，由传感器系统采集道路信息和速度信息，由电机驱动系统控制赛车速度，由舵机驱动系统控制运行方向，由人机交互系统完成系统设定和信息显示，系统的总体结构框图见图1.2.3 速度传感器设计初期，为了降低调试难度，采用开环控制模式，赛车运行平稳但速度无法提高，所以赛车控制须建立速度检测环节，进行闭环控制.速度检测同样有多种方案，对射光耦或槽型光耦、霍尔元件、测速电机、高精度编码器等各具特点.综合分析后选择槽型光耦作为测速元件.将槽型光耦安装在传动轴上方，使穿过光耦间隙的齿轮旋转时触发脉冲，由单片机高速脉冲计数器采样，再根据车轮直径和转速等换算成近似速度值.2.4 赛道检测传感器赛道检测用的传感器相当于赛车的眼睛，通过它自动检测赛道上的黑色轨迹线，可以通过光电传感器和摄像头实现.光电传感器扫描速度快、控制简单，但探测距离近；摄像头则具有探测范围广、精度高等优势，前瞻性好，利于速度控制，同时也存在易受干扰、处理信息量大等缺陷.［4］本设计综合两种方案的优势，采用摄像头作为主要检测元件，并由安装在赛车前方的光电传感器辅助检测近处道路，锁定黑线，识别起跑线.摄像头选用380线CMOS，采用LM1881作为视频同步分离芯片，提取场同步信号和行同步信号.由于在程序中使用中断程序采集图像，PID采样周期的选择受限制于图像采集.每行的扫描周期为64μs，有效扫描时间为52μs，每隔6行采集一行图像，如果在每行加入PID调节，那么处理PID子程序的时间必须控制在64×5＝320μs内.另外，图像采集只是采集奇场中的行数，在偶场中没有采集，因此PID子程序的执行不均匀，并没有达到预期效果，还可能会影响视频采集.经过分析，最终决定将PID的采样周期定为20ms，即每进行一次场采集后进行一次PID调节.经过最终检验，这样能够满足对速度控制的需要.4 总结与展望设计使用MC9S12XS128单片机的大多数模块，充分利用单片机资源，小车运行稳定，比赛过程中未出现冲出赛道的情况.通过整个设计过程，大学生们的科研能力和动手能力得到锻炼，项目开发经验有所积累.该技术方案还可推广到智能机器人、自动导向车等方面，具有较广泛的应用价值.参考文献：［1］邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法［M］.北京：清华大学出版社，2004：［2］吴斌华，黄卫华，程磊，等.基于路径识别的智能车系统设计［J］.电子技术应用，2007（3）：［3］彭建学，马永军，汤天浩.一种微弱电流测量仪的设计［J］.上海海事大学学报，2008，29（4）：［4］唐红雨，陈迅.高速图像数据采集与处理系统的硬件设计［J］.电子技术，2006，33（12）：［5］施庆华，沈爱弟，褚建新.基于GPIB和局域网的分布式自动测试系统开发和实现［J］.上海海事大学学报，2006，27（3）：［6］吴卫国，蒋平，陈辉堂，等.移动小车轨迹跟踪的力矩控制［J］.控制与决策，1999，14（2）：。
基于MC9S12XS128的双轮平衡车控制系统设计毕业设计
基于MC9S12XS128的双轮平衡车控制系统设计［摘要］本文主要介绍了双轮平衡车的控制系统设计方案。
采用MC9S12XS128作为核心控制器，在此基础上增加了各种接口电路板组成整个硬件系统，包括单片机最小系统，直流驱动电机控制模块，电源管理模块，测速编码模块，人机交互等模块。
软件调试部分依次对应硬件各模块进行程序设计，包括A/D模块，PWM模块，ECT模块，PID控制算法，人机交互控制等。
完成车模的制作和软件设计后对整个控制系统进行调试，先阐述了调试的策略，再分别就现有调试工具条件下的软件和硬件调试进行了分析，对相应的调试方法做了基本的介绍。
最后根据调试情况对整个系统做了修改，基本达到设计要求。
［关键词］双轮平衡车；MC9S12XS128；模块设计；调试策略Based On MC9S12XS128 of the Two-wheeled BalancingVehicle Control System DesignElectrical Engineering and Automation Specialty CHEN MingAbstract: This article mainly introduces the balance of the Two-wheeled balancing vehicle control system design scheme. The MC9S12XS128 as core controller, on the basis of interface circuit board of increasing the hardware system, including single chip minimize system, dc motor control module, power management module, code modules speed, man-machine interaction module. Software debugging session in the corresponding module design program, including A/D module, PWM module, ECT module, PID control algorithm, the man-machine interactive control, etc. Accomplish the production and the software design draw after the whole control system for debugging, first expounds the commissioning of the strategy, second，different debugging tools under the conditions of existing software and hardware debugging are analyzed, the corresponding debugging method basic introduction. According to the situation of the whole system debugging have modified, basic to meet the design requirements.Key words: the Two-wheeled balancing vehicle; MC9S12XS128; MODULAR DESIGN ; Debugging strategy目录1 引言 (1)1.1 双轮自平衡小车的研究意义 (1)1.2 双轮自平衡小车的发展历程和现状 (1)1.2.1国外的研究成果 (2)1.2.2国内的研究成果 (2)1.3 本课题的研究内容和关键问题 (2)2 双轮平衡小车系统的总体概述 (3)2.1 系统组成 (3)2.2 系统各模块的主要功能 (3)2.3 系统的主要特点 (4)3 双轮平衡小车硬件电路设计 (4)3.1 整体电路设计 (4)3.2 单片机最小系统 (5)3.3 直流驱动电机控制电路 (6)3.4 电源模块电路设计 (6)3.5 测速编码电路设计 (7)3.5.1 陀螺仪电路 (8)3.5.2 编码器电路 (8)3.6 人机交互接口电路设计 (9)3.6.1CAN总线与LIN总线设计 (9)3.6.2通信接口设计 (10)3.6.3人机交互电路设计 (10)4 双轮平衡小车软件设计 (11)4.1 软件模块功能与框架 (11)4.1 A/D模块 (12)4.1.1A/D转换原理 (12)4.1.2A/D转换模块功能结构 (12)4.1.3A/D转换模块的编程步骤 (13)4.2 PWM模块 (13)4.2.1PWM的主要特点 (13)4.2.2PWM应用及初始化 (14)4.3 ECT模块 (14)4.4 PID控制算法 (15)4.4.1PID控制原理 (15)4.4.2 PID参数的整定 (16)4.5 人机交互 (16)4.5.1 LCD液晶显示 (16)4.5.2 矩阵键盘按键识别 (17)4.5.3 串口与上位机的通讯 (17)5 双轮平衡小车的系统调试 (18)5.1 调试策略 (18)5.1.1硬件调试 (18)5.1.2软件调试 (18)5.1.3综合调试 (18)5.2 串口调试 (18)5.2 监控调试 (20)5.3 无线调试 (21)5.3.1无限遥控开关 (21)5.3.2无线通信模块 (21)6 结论 (23)参考文献 (24)附录1：单片机最小系统原理图 (25)附录2：单片机最小系统电路图 (26)附录3：单片机最小系统PCB图 (26)致谢 (27)1 引言本章简要的介绍了两轮自平衡小车的起源与发展、研究意义以及国内外的研究现状，并依此提出了本论文研究的主要内容。
基于MC9S12XS128单片机智能赛车的设计
基于MC9S12XS128单片机智能赛车的设计【摘要】本文是实现基于MC9S12XS128单片机智能赛车的设计，它是一种以规定的汽车模型为载体，采用16位微控制器XS128为核心控制模块，通过自主设计电源电路，电机驱动电路、道路光电传感器电路，硬件部分合理布局，同时编写配套程序，使其能够自主识别路径的模型赛车。
【关键词】智能车；MC9S12XS128；传感器；PID控制；直流伺服控制；PWM技术1.绪论MC9S12XS128单片机智能赛车的设计，它是以规定的汽车模型为载体，采用16位微控制器XS128为核心控制模块，通过自主设计电源电路，电机驱动电路、道路光电传感器电路，硬件部分合理布局，同时编写配套程序，使其能够自主识别路径的模型车。
它能在规定赛道上，以最短时间跑完全程，该设计主要包括机械设计，电路设计，软件设计三大部分。
1.1 国外智能车的发展历史伴随内燃机的诞生，在公路上行驶的汽车，经过一百多年持续发展，汽车技术已经有了很大的提高，人们在享受汽车的便利和舒适的同时，也发现汽车给社会的进步带来了许多麻烦，甚至危及到了人们的生命及财产安全。
同时，交通拥挤和环境污染问题也给城市的发展带来了严重后果。
因此，迫使我们不断采用高、新技术装备汽车，以提高车辆的安全性、可靠性并迅速解决公路交通的公害问题。
未来汽车概念将发生根本性的变化。
“汽车”将转变为带有一些辅助机械的机电一体化装置，汽车不再是个机械装置，它正向大众消费类电子产品转移。
智能汽车也就是人们常说的无人驾驶汽车，它的研制最早目的是为了前线战争和后方刑事需要，使它能够在危害场合代替人执行任务，从而减少人员伤亡以及财产损失。
现在这项智能技术主要有两方面的应用，首先是应用在民用汽车上，使计算机代替人成为汽车司机，将人们从大量的驾车时间中解放出来，并向新能源汽车以及更智能的方向发展，比如在主动安全、驾驶安全和行人安全方面等。
其次应用还是在军事方面，通过使用无人或遥控智能的武器平台来完成抢险救灾、排爆等工作，甚至还包括一些更危险的军事环境。
基于MC9S12XS128单片机智能寻迹小车的设计
基于MC9S12XS128单片机智能寻迹小车的设计摘要：本文给出了智能小车寻迹系统的软硬件方案设计和开发流程。
采用飞思卡尔mc9s12xs128单片机作为智能小车控制芯片，设计了电源、电机驱动、激光传感器以及测速等模块，小车的速度、转向控制采用pid控制方法，测试结果表明，小车能够平稳实现寻迹功能。
关键词：智能寻迹电机驱动激光传感器 pid控制中图分类号：u26 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）05（b）-0080-02该文以飞思卡尔杯智能车大赛为研究背景，研究了智能寻迹小车的软硬件方案设计和开发流程。
硬件电路方面采用飞思卡尔mc9s12xs128作为核心处理器，通过对比不同设计方案的性能，给出了智能小车电源、电机驱动、光电传感器以及测速等模块的设计方案并加以实现。
通过大量的实验调试完成了智能车的组装与机械部分调整，使得智能车结构更为合理。
在软件方面，主要设计了主程序、光电信号采集程序、pid控制程序、电机和舵机驱动程序等相关程序。
实验及实际比赛结果表明，软硬件配合良好，整个车辆稳定运行[1][2]。
1 系统总体方案智能车总体上分为单片机系统、传感器模块，电机驱动模块和显示模块。
首先，单片机通过激光传感器实现对路面黑色中心位置信息的实时检测，同时对反馈回来的偏移中心轨道的大小的信息进行算法处理后发出方向控制命令，输出相应的驱动信号至电机驱动模块，同时编码器测速装置也在实时获取小车速度，利用pid控制方法控制舵机和直流电机，提高小车的稳定性。
通过lcd显示器方便进行人机交互。
系统总体框图如图1所示。
2 硬件电路设计2.1 主控制器小车控制芯片采用freescale的mc9s12xs128单片机。
mc9s12xs128是一款增强型16位单片机，在mc9s12xe系列基础上去掉xgate协处理器，采用cpu12x的v2内核，可运行在40mhz总线频率上，它不仅在汽车电子、工业控制、中高档机电产品等应用领域具有广泛的用途，而且在flash存储控制及加密方面也有很强的功能。
基于单片机MC9S12XS128的智能车的硬件系统设计
智 能 车 的 设 计 涉 及 模 式 识 别 、 传 感 技 术 、 电
子 、控 制 、计 算 机 、 机 械 和 电源 等 多个 学 科 ，对
扩 大 学 生 的知 识 面 、培 养 学 生 的 知 识 融 合 能 力 和
训 练 学生 的动 手能 力具 有重 要 的促 进作 用 。
２ 智 能车硬 件系统的框 架
文章编号 ：１ ０ － １ ４ ２ １ ） （ ） ０ ７ ０ ９ ０ （ ０ ２ ３下 － １ － ３ ０ ３ ０
关键 词 ： 单片机 ；智 能车 ；硬件系 统 ； 设计 中图分类号 ：Ｔ ３ Ｐ １ １ 文献标识码 ：Ａ
Ｄ ｉ１ ．９ ９ Ｊｉｓ ．０ ９ １ ４ ２ １ ．（ ） ３ ｏ ： ３ ６／ ． ｎ １ ０ －０ ３ ．０ ３ 下 ．４ ０ ｓ ２
一
图 １ 智 能 车 的 硬 件 系 统 结 构
个 带 有 差 速 器 的 后 轮 驱 动 模 型 车 、 一 个 直 流 电
中国大 学生 “ 思卡 尔 杯”智能 车竞 赛 分成三 飞
个 组 ：光 电 组 、 电磁 组 和摄 像 头 组 。其 中 ，光 电
机 和 一 个 充 电 电 池 。 各个 参 赛 队制 作 一 个 能够 自
和制作 工 艺评 分为 辅 ｕ。
组 的 小 车 用 发 射 管 发 射 红 外 线 或激 光 ，根 据 接 收 管 采 集 到 的 反 射 光 线 ，对 小 车 运 行 实 施 控 制 。本 文 讨论 的 智 能 车 属 于 光 电组 ，用 激 光 管 采 集道 路
基于MC9S12XS128的直立双驱动智能车的设计_唐杰
基于MC9S12XS128的直立双驱动智能车的设计唐杰，于永会，何志琴(贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550025)摘要：智能车以汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、计算机、机械等学科。
本设计实现了一种基于飞思卡尔MC9S12XS128单片机的线性CCD导航直立智能车。
在本设计中，以后轮双电机驱动模型赛车作为智能小车基本载体，使用可靠的16位单片机MC9S12XS128作为控制核心，采用线性CCD器件TSL1401作为小车导航的依据，并且通过控制策略使小车平稳快速的跑完赛道全程。
关键词：智能车MC9S12XS128线性CCD直立中图分类号：TP24文献标识码：B文章编号：1002－6886（2014）05－0065－04The design of upright dual－driving smart car based on MC9S12XS128TANG Jie，YU Yonghui，HE ZhiqinAbstract：Based on automotive electronics，the coverage fields of smart cars include control，pattern recognition，sensor technology，computer and mechanical engineering．The project is to design and produce a linear CCD navigation intelligent vehicle based on freescale MC9S12XS128．A model racing car driven by dual motor is used as the basic carrier of the smart car．A reliable16－bit microcontroller MC9S12XS128is used as the control core，linear CCD TSL1401is used as the basis of the smart car’s navigation，and a control strategy is used to make the car steadily and rapidly finish the whole track rac-ing．Keywords：smart car；MC9S12XS128；linear CCD；upright0引言智能车是光机电控一体化技术等最新科技成果与汽车技术相结合的产物，目前已经成为智能机器人研究领域的一个重要基础环节。
基于MC9S12XS128单片机的路径图像识别智能小车
第 １ ３期
甘 肃科 技
Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ｌ ｆ ． ２ ９ Ｎ ｏ ． １ ３
２ ０ １ ３年 ７月
】 ｍ． ２ ０ １ ３
基 于 ＭＣ ９ Ｓ １ ２ Ｘ Ｓ １ ２ ８单片 机 的路径 图像 识别 智 能小 车
策 略进行 综合 控制 。 系统 结构 如 图 ｌ 所示。
智 能 车 控 制 系 统 电 路 由 ３ 部 分 组 成：
ＭＣ ９ Ｓ １ ２ Ｘ Ｓ １ ２ ８为 核心 的最小 系统 板 、 主板 。最 小 系
统板可以插在主板上 ， 组成了信号采集、 信号处理、
电机控制 、 舵机 控 制单 元 。 为 了减 小 电机 驱 动 电路
取、 二值化算法、 求重心、 算左右偏差、 求斜率、 判断
直道 长度 、 边缘干 扰 的处 理 。 ２ ． ２ 电路 设计方 案
舵机采用 Ｐ Ｄ控制 ； 驱动 电机采用 Ｐ Ｉ Ｄ控制 ， 通过 Ｐ ＷＭ控制驱动电路调整电机的功率 ； 而车速的目标 值由默认值 、 运行安全 方案和基于图像处理 的优化
算法控制舵机 ， 位置式 Ｐ Ｉ Ｄ算法控制 电机 ， 实现对智 能车运动方 向和运动速度 的闭环控 制。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。实验结果表明 ， 设计方案确实可行。
关键词 ： 智 能车 ； ＭＣ ９ Ｓ １ ２ Ｘ Ｓ １ ２ ８ ； 图像二值化 ； 图像处 理 ； Ｐ Ｉ Ｄ控制 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ １ ． ８
随着 科技 的不 断 发 展 与进 步 ， 智 能 控制 的应 用 越来越 广泛 ， 智能 车技 术依 托 于智 能控制 ， 有着极 为
基于单片机MC9S12XS128的汽车BCM的设计
基于单片机MC9S12XS128的汽车BCM的设计
Freescale 的S12 系列16 位MCU 在车身控制系统中应用广泛，用于车身控制器BCM、门锁模块、RKE 接收器、智能执行器、灯光模块等车身ECU 中。
在某整车厂开发的BCM 中，采用MC9S12XS128 做为中央处理器，实现
了车身控制的大部分功能，包括门锁控制、灯光控制、雨刷控制、车窗控制和
防盗报警，还实现了CAN/LIN 网关功能，通过CAN 总线接收车速和碰撞信号，从而实现安全驾驶和紧急操作，通过LIN 总线接收来自雨量传感器的信号，控
制雨刷的快速、慢速或间歇操作。
下面从硬件设计和软件设计中的关键技术方
面介绍MC9S12XS128 在BCM 中的应用。
1 硬件设计
1.1 MC9S12XS128 简介
MC9S12XS128 是一款针对汽车电子市场的高性能16 位单片机，具有速度快、功能强、成本低、功耗低等特点。
其芯片资源及特性如下：
1)总线速度高达40 MHz;
2)128 KB 程序Flash 和8 KB DataFlash，用于实现程序和数据存储，均带有错误校正码(ECC);
3)可配置8 位、10 位或12 位ADC，3μs的转换时间;
4)内嵌MSCAN 模块用于CAN 节点应用，内嵌支持LIN 协议的增强型SCI 模块及SPI 模块;
5)4 通道16 位计数器;
6)出色的低功耗特性，带有中断唤醒功能的10，实现唤醒休眠系统的功能;
7)8 通道PWM，易于实现电机控制。
基于MC9S12XS128单片机智能寻迹小车的设计
频率 上 ， 它 不仅 在 汽车 电子 、 工业 控 制 、 中高 档 机 电产品等 应 用领 域 具 有广 泛的 用途 ， 而
ＭＣ９ Ｓ １ ２ ＸＳ１ ２ ８ Ｍ Ｃ Ｕ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｕ ｎｉ ｔ ． Ｂｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ， ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ， ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ， ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ． Ｗｅ ｕ ｓ ｅ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ｅ ｌ ｐ ｓ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ
ＹＥ Ｘｉ ａ ｏｉ ｉ ａ ｎ Ｚ Ｈ ＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ Ｉ ｉ ＬＩ ＡＮ Ｘｉ ａ ｏ ｑ ｉ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ 。１ ０ ０ ０ ４ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
一种基于MC9S12XS128单片机的多功能智能小车设计
一种基于MC9S12XS128单片机的多功能智能小车设计
摘要：利用嵌入式技术和智能汽车是智能系统与汽车工业相结合的产物，它是一个集计算机、传感器、自动控制、人工智能等多种高新技术于一体的综合系统。
它在保证行驶安全、提高驾驶体验、节能环保等方面发挥着越来越重要的作用。
作为未来汽车行业的发展方向，它的发展势必促进其他行业的发展，并在一定程度上代表了一个国家在智能控制方面的水平。
智能小车系统在环境感知、数据处理、控制策略及系统搭建上与智能汽车系统有很多相似之处，可以为科考、抢险救灾提供安全路径，未来也可以用在军事探测、运动目标跟踪预警等方面。
智能小车系统的研究可以推动智能汽车行业更快更好地发展。
文中对智能小车的各个模块进行了深入的分析，从系统总体概述、硬件设计、软件设计等方面介绍了以摄像头为传感器的智能小车的设计方法：在现有车模的基础上，通过加装摄像头、殖度检测器，比较器，实现对小车速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后通过单片机对小车实施智能控制，最终实现了小车的自主行进功能。
1 系统的总体概述
智能车系统的总体工作模式为：利用CMOS
2 系统的硬件设计
智能车以MC9S12XS128 处理器为核心，通过CMOS 模拟摄像头
OV5116 获取行进路径，对道路信息进行提取，根据小车的姿态与道路之间的
偏差产生控制量，控制舵机进行转向，编码器实时反馈电机转速，使速度控制更精确，实现对小车更好的控制。
本系统的硬件设计主要包括以下4 个模块。
2.1 摄像头有CCD 和CMOS 两种：CCD 摄像头具有对比度高的优点，。
基于MC9S12XS128微控制器的智能车硬件设计
基于MC9S12XS128微控制器的智能车硬件设计刘伟【摘要】以"飞思卡尔"杯智能车大赛为研究背景,采用MC9S12XS128作为核心处理器,通过对比各个模块不同设计方案的性能,完成智能车电源、驱动、图像采集、测速等模块的设计与实现.通过大量的实验调试完成了智能车的组装与机械部分调整,使得智能车结构更为合理.实验及实际比赛表现表明,该智能车硬件结构稳定,性能良好.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2010(018)001【总页数】3页(P102-103,105)【关键词】电源设计;电机驱动;图像采集;二值化电路;MC9S12XS128【作者】刘伟【作者单位】合肥工业大学,电气与自动化工程学院,安徽,合肥,230009;合肥学院,智能控制与机器视觉实验室,安徽,合肥,230106【正文语种】中文【中图分类】TP242.6随着汽车电子业的迅猛发展，智能车作为电子计算机等最新科技成果与现代汽车工业相结合的产物，因其具有的智能特点而成为研究重点。
“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛在此背景下产生[1]，竞赛规则规定，赛车在设定的赛道上能够自主行驶，并以最短的时间跑完全程者获胜。
因此，智能车硬件不断创新以适应小车的速度要求。
本文以MC9S12XS128为核心处理器，通过实验比较智能车各个模块电路设计方案，从而设计出性能稳定的硬件电路，经大赛实际检验性能良好稳定。
1 系统整体方案设计1.1 智能车功能设计根据大赛规则，智能车应具有路径识别、方向控制、速度控制、状态检测等功能，设计采用大赛指定的飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128单片机作为核心控制单元，利用CCD摄像头作为识别路径的传感器，经MC9S12XS128 MCU的I/O端口处理[2]，控制赛车的运动决策，同时内部ECT模块发出PWM波，驱动直流电机及舵机对智能车进行速度控制和转向控制，为了精确控制赛车的速度，在智能车后轴上安装光电编码器，采集车轮转速的脉冲信号，经MCU捕获后进行PID自动控制，完成智能车速度的闭环控制。
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收稿日期：2009-07-01稿件编号：200907001基金项目：安徽省高等学校优秀青年人才基金项目（2009SQRZ159）；合肥学院自然科学基金项目（08KY006ZR ）；合肥学院重点实验室建设资助项目。
作者简介：刘伟（1979—），男，安徽寿县人，博士研究生。
研究方向：智能控制与模式识别。
随着汽车电子业的迅猛发展，智能车作为电子计算机等最新科技成果与现代汽车工业相结合的产物，因其具有的智能特点而成为研究重点。
“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛在此背景下产生[1]，竞赛规则规定，赛车在设定的赛道上能够自主行驶，并以最短的时间跑完全程者获胜。
因此，智能车硬件不断创新以适应小车的速度要求。
本文以MC9S12XS128为核心处理器，通过实验比较智能车各个模块电路设计方案，从而设计出性能稳定的硬件电路，经大赛实际检验性能良好稳定。
1系统整体方案设计1.1智能车功能设计根据大赛规则，智能车应具有路径识别、方向控制、速度控制、状态检测等功能，设计采用大赛指定的飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128单片机作为核心控制单元，利用CCD 摄像头作为识别路径的传感器，经MC9S12XS128MCU 的I/O 端口处理[2]，控制赛车的运动决策，同时内部ECT 模块发出PWM 波，驱动直流电机及舵机对智能车进行速度控制和转向控制，为了精确控制赛车的速度，在智能车后轴上安装光电编码器，采集车轮转速的脉冲信号，经MCU 捕获后进行PID 自动控制，完成智能车速度的闭环控制。
设计中应注意的原则：重心尽可能低、体积尽可能小、驱动尽可能大、结构尽可能简单。
1．2系统整体结构智能车的硬件设计是整个系统设计的基础，只有在系统硬件设计可行、稳定、可靠的前提下，其他控制方案才能得以继续。
系统硬件主要包括单片机（主控）、CCD 摄像头（图像采集）、旋转编码器（速度检测）、SD 卡（大量数据存储）、无线抄表（数据的无线收发）、直流电机（速度控制）、舵机（方向控制）、电源（5V/6V/7V/3.3V/9V/12V/）、车模、驱动器MC33886、MOSFET 管等组成。
图1为其整体结构框图。
1．3MC9S12XS128单片机简介本设计选用飞思卡尔MC9S12XS128微控制器作为控制单元。
该系统板具有MCU 核心系统，支持串口调试下载，具有扩展接口，可进行2次开发，支持μCOS Ⅱ。
此开发板兼容性较高，监控程序功能强大，可提供各种基本的开发和调试功能，基于MC9S12XS128微控制器的智能车硬件设计刘伟1，2（1．合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥230009；2．合肥学院智能控制与机器视觉实验室，安徽合肥230106）摘要:以“飞思卡尔”杯智能车大赛为研究背景，采用MC9S12XS128作为核心处理器，通过对比各个模块不同设计方案的性能，完成智能车电源、驱动、图像采集、测速等模块的设计与实现。
通过大量的实验调试完成了智能车的组装与机械部分调整，使得智能车结构更为合理。
实验及实际比赛表现表明，该智能车硬件结构稳定，性能良好。
关键词:电源设计；电机驱动；图像采集；二值化电路；MC9S12XS128中图分类号:TP242.6文献标识码：A文章编号：1674－6236（2010）01-0102-02Hardward design of smart car based on MC9S12XS128microcomputerLIU Wei 1，2（1．School of Electric Engineering and Automation,Heifei University of Technology,Hefei 230009，China ；2.Intelligent Control and Compute Vision Lab ，Hefei University ，Hefei 230106，China ）Abstract ：Taking the “freescale ”smart car competition as the research background ，MC9S12XS128is adopted as the core processor ，through comparing the performances of different design projects ，the power module ，drive module ，image collection module and speed detection module of the smart car are designed and achieved.The smart car is assembled and adjusted ac -cording to experiments and debuggings.The experiment and the contend performance show that hardware structure of the smart car is steady,and the performance is good.Key words ：power design ；motor drive ；image acquisition ；binarization circuit;MC9S12XS128图1智能车整体结构框图2010年1月Jan.2010第18卷第1期Vol.18No.1电子设计工程Electronic Design Engineering如程序的下载和运行、断点设置、内存显示等。
还可利用MC9S12XS128的Flash 在线编程技术实现在线写入用户程序和随时修改Flash 存储内容。
同时在线实时仿真和监测自编程序。
根据实际设计需要分配控制器内部单元，如表1所示。
2各功能模块的设计与实现智能车硬件系统主要包括电源、电机驱动、测速、舵机、图像采集与处理等部分。
2.1电源模块设计根据智能车的设计需求，需提供5V 电源为单片机、SD 卡、测速模块、PCB 板上电路、无线通讯模块等供电；6V 电源供给舵机，CCD 摄像头需12V 的工作电压。
其中的难点是12V DC -DC 升压电路。
这里使用MC34063A 搭建由7.2V 升压到12V 的升压电路。
MC34063A 是单片双极型线性集成电路，专用于直流-直流变换器控制，内置占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关，可输出1.5A 的开关电流。
它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器，降压式变换器和电源反向器。
图2为DC -DC 升压电路原理图。
2.2电机及舵机驱动模块设计影响智能车速度的最关键因素是驱动力。
“驱动力”不仅包括驱动电机，还包括电机驱动电路。
电机驱动电路要能为赛车提供强大的动力，同时自身的功耗要小，能够保证在长时间大电流输出的情况下不升温且持续稳定工作。
根据PWM 调速电机驱动电路的性能指标，在实际制作过程中，主要采用以下两种方案：1）采用MC33886级联组成驱动电路；2）采用MOSFET 搭建H 桥电路。
考虑到MC33886输出电流有限，不能提供较为强劲的驱动力，因此专门独立设计采用MOSFET 搭建的H 桥驱动电路。
图3是直流电机PWM 调速系统框图。
TD340和MOSFET 管组成H 桥驱动电路。
TD340是N 沟道功率MOSFET 管驱动器，适合于直流电机控制[3]。
通过实验比较这两个方案设计的电路加速、制动、频繁启制动能力，发现两个电路各有其特点。
MC33886级联组成驱动电路驱动电流上升快，适合起制动，但能耗大且稳定电流小；而MOSFET 管启制动较慢，但驱动电流大，适合直道行驶，功耗小。
考虑到能耗问题，实际小车设计中采用MOSFET 管驱动方法。
舵机用来控制前轮的转向，配合后轮的驱动电机，使车体能够自由行驶。
在智能车上，舵机的输出转角通过连杆传动控制前轮转向。
舵机的输出转角介于-45°～+45°之间，在使用前需先测出各个角度所对应的PWM 波的占空比。
2.3测速模块设计作为实现对智能车闭环控制的光电一个重要环节，测速功能不可缺少。
常用的测速方法有光电管测速法和光电编码器测速法。
实践证明，光电管检测方法成本低廉，容易实现，但精度较低，可靠性较差，容易受环境光影响，当车速达到3m/s 时，检测会发生问题。
采用光电编码器成本虽然较高，但精度高，稳定性好。
因此综合考虑，采用光电编码器检测电机速度[4]。
采用OMRON 公司生产的E6A2-CS100型光电编码器。
它由5~12V 的直流供电，速度传感器通过后轮轴上的齿轮与电机相连，车轮每转1圈，速度传感器转过2.75圈。
2.4图像采集及处理模块设计针对智能车比赛的实际环境状况，常用的图像数据采集方法有：A/D 转换采集方法和比较器的硬件二值化方法。
MC9S12XS128单片机的A/D 转换时间在不超频的情况下最短为7μs [5]，若选用分辨率为320线的摄像头,则单行视频信号持续的时间约20ms/320=62.5μs ，A/D 转换器对单行视频信号采样的点数将不超过（62.5/7）+1=9个。
若使用分辨率为640线的摄像头，则单行视频信号持续的时间约20ms/640=31μs ，A/D 转换器对单行视频信号采样的点数将不超过（31/7）+1=5个。
可见，分辨率越高，单行视频信号持续的时间就越短，A/D 转换器对单行视频信号所能采样的点数就越少。
如前所述，摄像头的分辨率越高，虽然可提高纵向分辨能力，但会减少单片机A/D 采样单行信号的点数，削弱横向分辨率。
摄像头的分辨率通常在300线以上,所以单行视频信号的持续时间最多20ms/300=66μs ，则A/D 采样每行视频信号的点数最多（66/7）+1=10个（不超频），这不满足赛车定位要求。
所以采用A/D 采集图像时，摄像头分辨率不应太高。
为保证采集图像点的准确性同时为图像处理留出更多时间，这里采用比较器实现二值化来代替A/D 采样方法实现数据采集[6]。
图2DC -DC 升压电路原理图图3直流电机PWM 调速系统框图（下转第105页）刘伟基于MC9S12XS128微控制器的智能车硬件设计3结论围绕MC9S12XS128单片机完成全国智能车大赛小车的硬件电路设计。
通过实验比较各个模块电路的特点，选择性能较好的方案。
通过硬件二值化电路完成对CCD摄像头图像采集与二值化的处理，节约了微处理的时间。
通过比较常用的两种驱动电路的性能，选择出适合智能车竞赛的电路。
实验表明整个小车驱动性能良好，图像采集快速，行驶稳定。
该智能车在智能车大赛中表现良好。
参考文献：[1]韩飞，陈放，戴春博.第三届飞思卡尔智能汽车比赛技术报告[R].上海，2008.[2]王威.HCS12微控制器原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.[3]伊永峰，杨勇，张立勋.TD340芯片在直流调速系统中的应用[J].电子设计工程，2004，12（3）：48-49.[4]王明顺，沈谋全.虚拟编码器在智能车上的应用[J].电子产品世界，2004，12（2）：126-128.[5]安鹏，马伟．S12单片机模块应用及程序下载调试[J].电子产品世界，2006，211（07S）：162-163.[6]蔡波.视频实时图像处理系统研究及设计[J].电视技术，2005，5（275）：23-25.3SPR4096模块电路设计针对存储器SPR4096，结合开发的简易烧写器，该烧写器配合PC机ResWriter工具（针对SPR4096开发的专用软件工具），通过EZ-probe下载线完成对SPR4096型存储器的擦除、写入、校验等功能。