基于MC9S12XSl28的直立轮式智能小车设计
基于飞思卡尔杯智能小车的设计
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源供电。 驱动电机模块：根据单片机发出的 PWM 波
来控制驱动电机的加速、减速，完成电磁双车在减 速、直道加速。遇到障碍物等路况可以瞬间躲让任 务，还有就是能够在规定的距离区域内刹住电磁 双车。
关键词：智能车；传感器；微处理器
当今社会发展迅速，我国汽车产业不断 发展壮大，汽车越来越往智能控制方向发展， 智能一体化不断的深入人们生活起居中。智 能控制技术的不断提高，不断的优化，使得我 们的生活更加的智能化。智能出行、智能电 器、智能交通等这些智能技术的应用大大的 促进了中国的飞速发展。
本设计以第十届“飞思卡尔”杯智能车竞 赛为背景。以 MC9S12XS128MAA 芯片作为整 个系统的研究中心。搭配其他的传感器实现 小车的智能循迹、智能导航。
转向控制模块：控制小车在最优的路径内行 驶，躲避障碍物。按照既定算法路线左右摆动。转 弯、回正。
速度测量模块：运用安装在后轴上的两个高 精密的旋转编码器获取的速度信息，采集到信息 直接传送到 S12 主控模块。
发车线识别模块：该模块主要识别赛道的电 磁信号的强弱，来判断是往哪个方向发车，主要用 到的是干簧管识别。
1 智能车系统框架设计 电磁循迹双车要能正常的在 PVC 赛道上 行驶的条件是：能够检测到电磁发生器，在漆 包线环绕回路中，形成的磁场信号，整个系统 框架主要包括，机械架构、硬件架构和整车 MC9S12 16bit 核心主控模块、这三个模块相 辅相成，一共构建起了智能电磁循迹双车。按 照各个功能部件，又可以将上述三大部分细 分为九大模块，分别是 MC9S12 16bit 主控模 块、转向机控制模块、驱动电机模块、障碍物 识别和处理模块、人机对话模块、供电管理模 块、速度测量模块、电磁感应器模块、发车线 识别模块。这些功能模块各行其职，相互相 连，一同构成了这智能循迹追逐双车。根据各 个模块的功能，该系统关系如图 1 所示。 根据各个功能模块的实际作用，下面细 分各个模块的功能，具体如下：MC9S12 16bit 主控模块：是整个系统的核心，主要负责对电 磁感应器采集回来的信息，进行分析和处理， 在外围供电模块的工作下，稳定无误的运行 者程序代码和控制算法。完成小车的输入与 输出的结合，达到精确、智能控制的目的。 电磁感应器模块：通过该传感器采集到 赛道电源发生出来的 20KHZ 的方波，传送到 S12 核心处理模块，得知外面磁场的变化，能 够迅速的做出反应，为系统能够在微小的时 间里识别的赛道障碍做出重大贡献。 供电管理模块：该模块为整车的运行输 出电源电压，该模块的主要责任就是担任降 压、升压的任务。从电池的 7.2V 升到 14V 供 给电机驱动模块的 MOS 芯片。从 7.2v 降压到 5V 供给单片机处理模块、和检波模块。更有 可能降到 3.3V 供给 MK60 低功耗微处理器。 主要涉及 MC9S12 16bit 主控模块、转向机模块。电机驱动模块、障
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MC9S12×S128处理器的智能循迹小车分析研究
题 比较 实用 的办 法就 是加 上适 ■ １．３ 电磁传感器 电路
当大小 的 电容 ，如加 上储 能器
近 年来 ，电磁组 的传 感器 已经 由三极 管组成 的放大 电路
件 ，放大器的供 电需减少纹波 ，供给放大器 的电压 纹波越 大 全 面升级至集成运放放大 电路感器 ［４１。集成运放 的优 点是 温
软 件 算 法 设 计 。
１．硬件 电路设计
以 ＭＣ９Ｓｌ２ＸＳｌ２８处理器为 基础 智能小车硬件 电路 包含
了 电源供 电 电路、 电机驱 动 电路 、电磁传 感器 电路、ＭＣＵ
最小系统 电路。智 能小 车通过对 电磁传感 器采集 的路况信息
进行分析 ，实现对车 的闭环控制。
图 ２ ＬＭ２９４０稳 压 电路
一 １．１电源供电 电路
■ １．２驱动 电路
对于智 能小车 的电源部分 ，
驱 动 电路的选 择 ：通过 分析研 究，集成 芯片 ＢＴＳ７６９０
由于面 临复 杂 的行 车环 境 ，要 具有过 热、过压 、欠压、过 流、短路保护等功 能，设 计中的 求 稳定 第 一，抗 干扰 性 能强。 电机驱 动使用集 成芯片 ＢＴＳ７９６０。 本次设 计采用 ２片全桥
引言
（３）舵机模块与传感器模块 ：采用舵机与传感器采用输
在 电子技 术发 展迅 猛的今天，汽 车智能化已成为各 大汽 出 电压 ５Ｖ的 ＬＭ２９４０模块为智能小 车供电 ，使输 出 合了自动控制 、传 感器 、计 定 ，确保行 车稳定性 。
算机、通信等 多项 技术，能有效 地识别汽车当前车况，并根
资等）中，智能汽车还能减少 人力使用 ，保证工作人员的安全。 的输 出电压 即开始 出现 不稳定 现象 ，根据数 据手 册所示 ，
基于MC9S12XS128实现车模的直立控制
基于MC9S12XS128实现车模的直立控制
以飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128为核心控制器，以二轮玩具车为控制对象，使用ENC-03RC陀螺仪传感器与MMA7361加速度传感器，通过使用匹配滤波算法实现二轮玩具车模倾斜角度的测量。
在此基础上，将二轮玩具车直立运动线性分解，设计出直立速度控制器。
实现了二轮车直立运行。
进入21世纪以来，随着我国城乡经济的高速发展，人们生活水平的提高，越来越多的人开始拥有私家车，这在一定程度上造成了日益严重的交通压力。
为了解决这一问题，人们开始研究新的交通工具。
与三轮车，四轮车等交通工具相比，两轮车具有的便于在狭窄空间运行，轻便灵活的车身以及易于存放管理的特点，成为近年来的一个研究热点，具有广泛的运用前景。
鉴于此，本文以玩具车模(以下简称车模)为研究对象，以现代电路电子先进的SMT技术为依托，使用先进的控制理论，对两轮车进行了深入研究。
MC9S12XS128是飞思卡尔半导体公司推出的性价比较高的16位单片机。
日本村田公司生产的测量角速度的传感器ENC-03RC价格低廉，配合三轴角度测量传感器MMA7361可以实现角度的测量。
本文以MC9S12XS128为核
心控制器，以ENC-03RC和MMA7361为主要传感器，采用先进PID算法，设计了直立速度控制器，实现了车模的直立运行。
基于MC9S12的智能车系统设计
基于MC9S12的智能车系统设计
康孝胜;王冰
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】基于MC9S12XS128芯片构建了太阳能智能车系统,可以实现循迹、避障、速度检测与控制、太阳能充电等功能.叙述了各个模块的硬件设计,并对智能车避障的常用方法进行了比较,通过简化模糊控制的应用方案,提高了避障的实时性.【总页数】6页(P18-22,27)
【作者】康孝胜;王冰
【作者单位】河海大学电气工程学院,南京,210096;河海大学电气工程学院,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.6
【相关文献】
1.基于MC9S12单片机的智能车数据远程传输系统 [J], 孟腾;章政
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3.基于MC9S12单片机的汽车发动机智能冷却泵控制系统设计 [J], 文凯;张颖;朱昊;王华生;杨佩琦;刘艺
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基于MC9S12XS128单片机的智能小车设计与实现
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图 ２ 红外对管硬件电路图
图 ４ 无线通信模块
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等： 基于 ＭＣ ９ Ｓ １ ２ Ｘ Ｓ １ ２ ８ 单片机的智能小车设计与实现 纪 秀，
１ １ ３ 前进的信息尽量节省时间 。 当红外检测两车距离小 于１ 后车减速避免撞车 。 并且进入超车区 ， ５ｃ ｍ 时， 通过乙车循迹完成超车并进入普通行车道后向甲车 这时乙车减速运行 ， 甲车加速运 发出完成超车指令 ， 行， 直 至 两 车 接 近 安 全 距 离 边 缘， 完成整个超车 过程 。 （ ） 角色互换 ３ 当检 测 到 起 始 线 时 标 记 清 零 ， 并通过无线通讯 进 行 两 车 通 信， 甲 乙 两 车 实 现 角 色 互 换， 重新执 ） 。 行（ １
电源
电机驱动模块
循迹模块
ＭＣＵ
测距模块
无线收发模块
声光报警
图 １ 系统结构图
２ 智能小车控制系统设计
智能小车控制系统包含以下功能模块 。 ２． １ 直流调速模块 由于 ＰＷＭ （ 调速系 Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｗ ｉ ｄ ｔ ｈ Ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ） 仅靠电枢电感的滤波作用就可 统的开关频率较高 ， 以获得脉动很小的直流电流 ， 电枢电流容易连续 ， 系
２． ３ 红外测距模块 在设 计 中 ， 为了防止两车相撞而安装了２个红 外测距装置 。 当后车将要撞到前车时后车将减速行 驶， 而当后车检测不到前车时将全速追赶 ， 从而很好 地控制了两车之间的距离 。 ２． ４ 电源模块 电源模 块 采 用 ３ ９ ４ ０与 Ｌ Ｄ １ １ １ ７稳压模块对电 源进行稳压 ， 可以很好地为单片机及直流电机供电 。 其优点是输出电压 稳 定 ， 电机在调速过程中不会对 单片机系统产生影响 。 其电源稳压模块硬件电路如 图 ３ 所示 。
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MC9S12XS128的直立轮式智能小车设计
基于MC9S12XS128的直立轮式智能小车设计郭玉龙;于永会;何志琴【摘要】智能车作为人们未来的出行工具,对其研究具有科学性和前沿性意义.本文介绍了一种双轮式直立小车系统,系统以MC9S12XS128作为控制核心,利用光电和倾角传感器进行数据采集,控制系统对数据进行分析处理并结合PID控制算法的整定试验,获得了一款能进行直立控制、智能循迹等功能的小车.试验表明,小车功能齐全,运行可靠,可用于各类机器人比赛和高校相关专业教学实验.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】4页(P31-34)【关键词】MC9S12XS128;直立控制;智能循迹;PID控制算法【作者】郭玉龙;于永会;何志琴【作者单位】贵州大学电气工程学院,贵州贵阳550025;贵州大学电气工程学院,贵州贵阳550025;贵州大学电气工程学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TP240 引言在以科技为核心竞争力的当代，智能化发展将成为各个领域的必然趋势。
智能车作为智能机器人的一个重要分支，在各种大型创新比赛中都得到了极大重视。
本文给出了一种新型轮式智能车的设计，综合了较为全面的功能并以模块化的方式实现，二次开发者在本例基础上可以方便的进行扩展。
1 概述本系统是一种轮式驱动的智能车系统，它是一个集环境感知、决策规划、智能控制和多级辅助的综合系统。
其中涉及传感器技术、微电子技术、计算机及智能控制等方面的理论研究和实践仿真。
本文中给出的两轮式直立小车制作方案，其实验装置物理意义鲜明，其研究对智能控制具有很高的价值和意义。
2 直立控制思想两轮式直立车模的控制与普通车模相比，在车模的设计和安装上要求较高，实际操作难度大。
直立控制需要实现车模平衡、转向及速度大小的控制，故本系统将整体的算法模块化，分为平衡控制、速度控制和方向控制三个方向来进行控制。
2.1 直立平衡控制由图1受力分析知:要使图中的车模重心(黑色小球)归到垂直位置，必须使重心在水平方向的受到的合力F向左。
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。
基于电磁传感器识别路径的智能车设计
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摘要本文以第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛为背景，对两轮直立行走智能小车硬件和软件进行了深入的分析与设计，以参与制作的智能小车为例介绍智能小车设计制作的全过程。
该智能车系统所用车模型号为N-286。
采用16位单片机MC9S12XS128作为主控制单元，设计、制作一辆能够自动识别路径并能两轮自平衡直立行走的智能小车。
整个智能车系统主要包括三大方面：机械结构安装，硬件电路设计，软件算法设计。
本系统在设计中采用模块化设计，其中，路径检测模块采用LC谐振回路作为选频网络，然后对其信号进行放大、滤波；角度检测模块利用陀螺仪和加速度传感器分别测量车模的角速度、角度，然后将角速度积分信号与角度信号整合得到车模的精确角度信号；电机驱动模块采用四片BTS7960驱动芯片，两两级联构成全桥驱动电路，利用PWM进行速度控制；速度检测模块采用增量式光电编码器；电源模块通过稳压芯片提供3.3V、5V电压。
系统应用PID控制算法，构成一个闭环控制系统。
通过对赛道信息、角度信号和速度信号的综合分析，利用N-286型车模双后轮驱动的特点，实现小车两轮自平衡直立行走。
关键字：直立行走；PID；MC9S12XS128；电机控制AbstractOn the background of the Seventh Freescale Cup Intelligent Auto-mobile Competition for national college students, this paper conducts deep analysis and design on the hardware and software of the two walking upright intelligent automobiles, and briefly introduces the whole processes of designing and making the automobile through the example of making the intelligent automobile.This intelligent auto-mobile system adopts the model N-286 as its type. By taking the 16 bits single chip microcontroller MC9S12XS128 as its main control unit, we can design and make an intelligent auto-mobile, which can recognize certain road automatically and run upright with its two wheels. The entire system contains three main parts: the installation of mechanical structure, the design of hardware circuit and the design of the software algorithm. The system adopts the modular design. Among them, the path detection module uses LC resonance loop as the frequency selective network, and then has its signal amplified and filtered. The angle detection module uses the gyroscope and angle acceleration sensor to measure the angular velocity and angle of models respectively. Then it integrates angle speed signal and angle signal to get precise angle signal of the models. Motor driver module uses four pieces of BTS7960 drive chips and two cascades to construct the whole bridge driving circuit. The system adopts PWM speed control algorithm to form a close loop control system. Speed detection module uses the solid-axes photoelectric encoder. Power module supplies voltage of 3.3V and 5V through regulated chips. The system applies the PID control algorithm to form a closed loop control system. Through a comprehensive analysis of track information, angle signal and speed signal and by using the characteristics of dual rear-wheel drive of N-286 auto-mobile models, it realizes the self-balanced upright walking with its two wheels. Key Words:Walk upright, PID, MC9S12XS128, Motor control目录摘要..................................................................................................... 错误!未定义书签。
一种直立智能循迹小车的设计
一种直立智能循迹小车的设计师树恒;曹阳;师素娟【摘要】根据“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的要求,设计了一种以MC9S12XS128为主控制器的直立智能循迹小车系统.系统分别采用倾角陀螺仪和加速度计测量小车的角速度与重力加速度,通过卡尔曼滤波对其输出信号进行数据融合,实现对车体倾角的准确测量;采用水平陀螺仪和电感线圈获取赛道信号,采用光电编码器实时监测车速.主控制器采用PID控制算法不断校正控制参量,从而控制电机运动,实现小车直立、速度和方向控制.试验结果表明,小车能够以2.5 m/s的速度智能循迹,具有广泛的应用前景.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】4页(P66-68,72)【关键词】直立小车;智能循迹;MC9S12XS128;卡尔曼滤波;数据融合【作者】师树恒;曹阳;师素娟【作者单位】华北水利水电学院机械学院,河南郑州450011;华北水利水电学院机械学院,河南郑州450011;华北水利水电学院机械学院,河南郑州450011【正文语种】中文【中图分类】TP274+.20 引言根据第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛要求，电磁组比赛所用车模仿照两轮自平衡车模设计，采用双后轮驱动，车模在直立的状态下沿着赛道行走。
直立行走智能车是一个高阶次、强耦合、多变量的非线性系统，它是直线一级倒立摆和环形一级倒立摆的综合体。
通过分解系统，简化系统，将系统分为直立、行走、转向三方面控制，三者相互叠加、相互影响，最终控制动力均来自电机驱动力。
1 系统整体结构设计智能小车在直立的状态下以两个后轮着地沿着赛道行进，相比四轮着地状态，车模控制任务更为复杂。
系统硬件部分以MC9S12XS128[1-4]为主控制器，软件采用卡尔曼滤波和PID控制算法[5-6]进行数据处理，以实现最佳控制效果。
1.1 系统硬件结构直立智能小车硬件采用模块化设计，主要由全桥电机驱动模块、倾角测量模块、光电编码器、赛道信息检测模块、无线通信模块等构成。
智能小车系统设计毕业设计论文
摘要随着科学的发展和科技的进步，人们在完成一件事情的时候不单单只关注结果而且也越来越多的考虑过程的影响，比如说对环境的影响还有方便程度等，而且对智能化的要求也越来越高。
两轮智能车不仅节省了空间而且节省了能源,为人们未来的生活带来了不少好处。
本系统以MC9S12XS128MAA单片机为核心，其中还包括倾角检测模块、速度检测模块、电源模块、电机驱动模块、路径检测模块、拨码盘组成。
电源模块把7.2V电压转换为5V、3.3V电压，速度检测模块检测电机的速度，倾角检测模块检测智能车的倾角从而为控制智能车的直立提供信息，拨码盘可对电机的速度进行直接设定。
本系统有两个电机驱动，一个电机驱动一个轮子，通过电机转速的不同实现方向控制和直立控制。
本智能车可以沿着特殊的路径进行智力的行走。
本系统显示了高度的智能化，可以为无人驾驶汽车的后续研究提供经验，方便人们的生活和工作。
关键词：MC9S12XS128MAA单片机、传感器、PID算法AbstractWith the development of science, When finish one thing people don't just f ocus on results, but also more and more considering the influence of the proce ss .For example the influence of environment and the convenience of life. And people have high requirement of intelligent. Two rounds of smart car n ot only saves space and save the energy. Make people’s life more and more c onvenience and comfortable.This system with MC9S12XS128MAA single-chip microcomputer as the co re.This system aslo contains Angle detection module、Speed detection 、module power module driver module of electric motor 、Path detection module. Dial th e encoder. The angle can offer information to make the smart car upright. Pow er supply module convert voltage of 7.2 V to 5 V, 3.3 V voltage. Speed detec tion module to detect the speed of the motor. Dial the encoder can be set spe ed of the motor .This system has two motor ,one motor drive one wheel Thro ugh the speed of the motor can make the smart car upright. The smart car c an walk along a path of special intelligence.This system shows the highly intelligent.Make people’s life more conveni ence.At he same time can save a lot of time to do other things.Keyword: MC9S12XS128MAA、sensor、PID arithmetic第一章引言1.1两轮自平衡小车研究的意义两轮自平衡小车的研究是在移动机器人研究的基础上发展起来的。
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
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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MC9S1 2XS1 28单片机智能寻迹小车的设计
科技创新导报2013 NO.14Science and Technology Innovation Herald工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald80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MC 9S12X S128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、PI D 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P I D 控制方法控制舵机和直流电机，提高小车的稳定性。
通过L C D 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F r e e s c a l e 的MC9S12X S128单片机。
MC9S12X S128是一款增强型16位单片机，在MC9S12X E 系列基础上去掉X G a t e 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F L A SH存储控制及加密方面也有很强的功能。
2.2 电源模块设计电源模块为小车的其它模块提供所需要的电源，设计中除了需要考虑电压范基于MC9S12XS128单片机智能寻迹小车的设计①②叶晓剑 张晓力 廉小亲（北京工商大学计算机与信息工程学院 北京 100048）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。