基于电磁传感器的智能直立车控制系统设计[论文]

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基于KEA128的电磁直立智能车控制系统设计

10.16638/ki.1671-7988.2018.21.010基于KEA128的电磁直立智能车控制系统设计叶身村，周庆，于振浩（山东理工大学，山东淄博255049）摘要：设计了一种以S9KEAZ128AMLK微控制器为核心控制单元，集环境感知、规划决策、智能行驶于一体的直立智能车系统。

在硬件系统设计方面，设计并实现了电源稳压电路、电机H桥驱动电路和电磁检测电路来保障智能车的稳定行驶。

在软件系统设计方面，使用卡尔曼滤波对陀螺仪和加速度计的数据进行融合得到精确的姿态倾角来进行智能车的平衡控制和速度控制，同时电磁检测电路采集道路信息实现导航。

关键词：S9KEAZ128AMLK；直立智能车；电磁检测电路；卡尔曼滤波中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2018)21-27-02Design of Electromagnetic Vertical Intelligent Vehicle Control SystemBased on KEA128Ye Shencun , Zhou Qing, Yu Zhenhao( Shandong University of Technology, Shandong Zibo 255049 )Abstract:An upright smart car system with S9KEAZ128AMLK microcontroller as the core control unit and integrating environment awareness, planning decision and intelligent driving is designed. In the hardware system design, the power supply voltage regulator circuit, the motor H-bridge drive circuit and the electromagnetic detection circuit are designed and implemented to ensure the stable driving of the smart car. In the aspect of software system design, the Kalman filter is used to fuse the data of the gyroscope and the accelerometer to obtain the precise attitude tilt angle for the balance control and speed control of the smart car, and the electromagnetic detection circuit collects the road information to realize navigation. Keywords: S9KEAZ128AMLK; Upright smart car; Electromagnetic detection circuit; Kalman filterCLC NO.: TP242 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)21-27-02引言随着科学技术的迅速发展，智能化和自动化技术越来越普及，智能化作为现代社会的新产物，是未来的发展方向，而智能车作为一门新兴的综合技术，在汽车电子领域有着广阔的前景，它是一种交叉和融合了多门学科的高新技术综合体，知识涉及面广。

智能直立车设计与控制

智能直立车设计与控制发布时间：2021-04-20T04:04:39.891Z 来源：《学习与科普》2021年1期作者：刘辉赵浩张璇钱超卢承领杨旭[导读] 本项目以电磁研究为背景，设计了直立车模电磁循迹系统。

系统设计采用了自顶向下的整体设计思想，以Freescale微控制芯片MCF5225X为核心，并以CodeWarriorIDE为系统的开发平台。

皖西学院电气与光电工程学院安徽省六安市 237012摘要：本项目以电磁研究为背景，设计了直立车模电磁循迹系统。

系统设计采用了自顶向下的整体设计思想，以Freescale微控制芯片MCF5225X为核心，并以CodeWarriorIDE为系统的开发平台。

硬件部分采用自主设计的主板电路、传感器电路以及驱动电路。

传感器电路采用LM358运放实现微弱信号放大，采用速度传感器MMA7260和加速度传感器陀螺仪（ENC-03）实现对车模状态的检测，驱动电路采用集成驱动芯片BTS7960B来实现对电机的有效驱动。

关键词：智能小车；电磁；循迹；主板电路；传感器1.前言智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。

它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。

智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路（轨迹）行进。

2.系统结构电磁设计项目组比赛要求车模在直立的状态下以两个轮子着地沿着场地进行比赛，这势必增加了控制难度，算法也相对复杂，我们将控制分为三个基本方面：直立控制，速度控制和方向控制，分别进行算法控制，最终将三方面融合实现目标控制。

为实现上述要求，设计电磁车体系结构如图1。

根据功能不同，电磁车体系结构大致包括传感器、控制、执行机构、人机接口和电源五大部分。

《2024年基于电磁信号的智能寻迹车设计》范文

《基于电磁信号的智能寻迹车设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，智能寻迹车在工业、军事、救援、教育等领域的应用越来越广泛。

本文将介绍一种基于电磁信号的智能寻迹车设计，通过电磁信号进行定位和寻迹，实现了自动导航和精确控制，具有广阔的应用前景。

二、系统设计1. 总体设计本设计的智能寻迹车主要由车身、控制系统、电机驱动系统、电磁信号接收与处理模块等部分组成。

其中，控制系统是整个系统的核心，负责接收和处理电磁信号，控制电机驱动系统实现车辆的寻迹和导航。

2. 控制系统设计控制系统采用微控制器作为核心处理器，通过接收电磁信号接收与处理模块传来的信号，对电机驱动系统发出控制指令，实现车辆的寻迹和导航。

同时，控制系统还具有自我学习和优化功能，能够根据实际环境自动调整寻迹策略，提高寻迹精度和稳定性。

3. 电机驱动系统设计电机驱动系统采用直流电机和驱动器组成，通过控制器的指令驱动电机转动，实现车辆的移动和转向。

此外，电机驱动系统还具有过载保护和热保护功能，保证了车辆在复杂环境下的稳定性和安全性。

4. 电磁信号接收与处理模块设计电磁信号接收与处理模块是本设计的关键部分，负责接收周围环境的电磁信号并进行处理。

该模块采用高灵敏度传感器和信号处理电路，能够准确捕捉到周围的电磁信号，并通过控制器进行解析和处理，为车辆的寻迹和导航提供精确的依据。

三、工作原理本设计的智能寻迹车通过电磁信号接收与处理模块接收周围环境的电磁信号，经过处理后传输给控制系统。

控制系统根据信号的强度和方向等信息，发出控制指令给电机驱动系统，驱动车辆按照预设的路线进行寻迹和导航。

同时，控制系统还具有自我学习和优化功能，能够根据实际环境自动调整寻迹策略，提高寻迹精度和稳定性。

四、应用领域基于电磁信号的智能寻迹车具有广泛的应用前景。

它可以应用于工业生产中的物料搬运、生产线巡检等场景；在军事领域中可以用于战场侦察、物资运输等任务；在救援领域中可以用于灾区搜索、救援物资运输等场景；在教育领域中可以用于机器人教育、科技竞赛等活动。

基于KL25的直立智能车设计

基于KL25的直立智能车设计翁祥俊【摘要】文章采用了蓝宙电子KL25Z单片机作为控制芯片，实现小车直立、循迹、避障等多任务行驶。

利用陀螺仪和加速度计传感器测量角速度与重力加速度，通过卡尔曼滤波对其输出的信号进行融合，得到准确的倾角信息，从而稳定的控制小车的直立。

采用线性CCD传感器获取赛道信息，实现小车循迹。

利用编码器采集直立小车行驶速度信号，实现速度闭环控制。

通过一定的控制策略，小车能够顺利完成任务。

%This system utilizes a LanZhou KL25Z microcontroller as control core, implementing the car upright, tracking and obstacle avoidance of multitasking. Using gyroscope and accelerometer sensors measuring angular velocity and acceleration of gravity, through the kalman iflter tothe output signal of fusion, get accurate Angle information. That achieves the purpose of stable control of the car upright. The car is realized by using linear CCD sensors track information, tracking.Collection using encoder upright car speed signal to realize speed closed-loopcontrol.Through certain control strategy, the car would be able to complete the task.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)017【总页数】2页(P118-119)【关键词】KL25Z;传感器;PID控制算法;卡尔曼滤波【作者】翁祥俊【作者单位】浙江海洋学院，浙江舟山 316022【正文语种】中文随着现代电子技术的发展，智能化越来越成为我们生活中的焦点，智能直立小车也悄无声息的进入了人们的视野。

基于电磁传感器的智能车控制系统设计

基于电磁传感器的智能车控制系统设计
张茜;杨旭海;薛令阳
【期刊名称】《电子元器件应用》
【年(卷),期】2012(14)11
【摘要】文中介绍一种基于电磁传感器路径识别的智能车控制系统,系统采用Freescale16位单片机MC9S12XS128为核心控制器,利用4个电磁传感器构成的传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的赛道快速平稳的行驶.实验证明:系统设计可靠,智能车运行良好.
【总页数】5页(P92-96)
【作者】张茜;杨旭海;薛令阳
【作者单位】石河子大学,新疆石河子832000;石河子大学,新疆石河子832000;石河子大学,新疆石河子832000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于电磁传感器的智能车自主寻迹系统设计 [J], 师克;王洪军;李永科
2.基于电磁场寻线智能车传感器的布局及控制策略 [J], 杨阳;兰一星;袁靖
3.基于电磁传感器的智能车控制算法研究 [J], 张利民;张乐乐;刘颖涛
4.基于电磁三轮系统智能车的传感器排布方案与控制策略 [J], 魏磊;李兴旭;高琴;张猛;
5.基于电磁三轮系统智能车的传感器排布方案与控制策略 [J], 魏磊;李兴旭;高琴;张猛
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电磁直立寻迹智能车的系统设计与软件开发

电磁直立寻迹智能车的系统设计与软件开发于玉亭;王恩亮【摘要】The automatic tracking of two-wheeled self-balancing electromagnetic smart car is a nonlin-ear,strong coupled,underactuated and unstable inverted pendulum system.According to the characteristics of the smart car,the hardware of the system is designed by combining the mechanical structure of the two wheeled self balancing intelligent vehicle,the main control board and the drive board,and the signal detected by the atti-tude sensor is processed by complementary filtering and Kalman filtering to control the upright balance of the in-telligent vehicle.Finally,the path information obtained by the path detection sensoris fused with the upright balance control signal through normalization processing,and the intelligent vehicle direction control is realized on the basis of upright balance.Experiments show that the smart car runs smoothly,steers flexibly and fast.%自动循迹的两轮自平衡电磁智能车是一个非线性、强耦合、欠驱动的自不稳定一级倒立摆系统.针对该智能车特点,采用两轮自平衡智能车机械架构、主控板、驱动板等模块相结合设计了系统硬件;并利用互补滤波和卡尔曼滤波方式对姿态检测传感器检测到的信号进行处理、以控制智能车直立平衡;最后通过归一化处理将路径检测传感器获得的路径信息与直立平衡控制信号进行融合,在直立平衡基础上实现智能车方向的控制.实验表明,该智能车运行平稳、转向灵活、速度较快.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5页(P45-49)【关键词】智能车;信号处理;平衡控制【作者】于玉亭;王恩亮【作者单位】安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230008;安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230008【正文语种】中文【中图分类】TP242.60 引言在人工智能与传统汽车电子技术的交织下，促使了无人驾驶汽车的产生。

基于电磁引导的智能车系统设计方法

基于电磁引导的智能车系统设计方法本文介绍了一种以电磁线引导，通过电感采集的方法实现对智能车控制，使用K66芯片作为核心控制单元，以及电感电容，编码器，蓝牙，红外线测距，无线串口透传等传感器，来实现数据处理以及智能车的行驶，使用经典的均值滤波算法和PID控制算法等算法，让智能车能够平稳且快速的通过环岛、十字路口、爬坡、会车等一系列道路元素，很好的展现对自动驾驶的模拟。

标签：电磁;传感器;无线串口透传;PID控制算法;一、引言现如今，无人驾驶技术已经成为汽车行业发展的新趋势。

而无人驾驶的技术难点在于路况信息的采集、处理和措施，路况信息的采集和处理决定了智能车的应对措施。

在全国大学生智能车比赛中，智能车成功的把硬件和软件成功的及为一体，在设计硬件的同时要考虑算法在处理数据的难易程度。

它在设计过程要有合理的规划与决策，只有前期的合理的硬件才能让后面的数据处理变得容易。

它采用了电感采集、串口通信、无线通信、微处理器、红外传感器、数据处理，机械构造等技术，智能车已经成为人工智能领域的热门和发展方向。

通过比赛，可以拓展大学生的创新设计能力，让大学生对学习产生乐趣，智能车硬件和软件的学习已经成为培养计算机类大学生学习、创新的重要方法之一。

二、总体设计智能车的总体设计如图1所示包括八大模块：电路模块、电感采集、编码器、红外模块、驱动模块、无线通信模块、调试模块、稳压模块。

主控模块集成在一块电路板上，这样可以尽量采用PCB内部走线，可以避免因接线处不稳定导致电路断路或者信号不稳的情况。

电路模块为各模块提供电源以及通过电流电压的变化传递各模块之间的信息。

电感采集通过电感电容采集电磁，来引导智能车的行驶方向。

驱动模块包括舵机驱动和电机驱动模块。

无线通信模块通过DL-30无线串口透传来实现智能车与车之间的通信和指令传输。

调试模块通过蓝牙和OLED来显示智能车采集的数据，让数据变得可视化。

稳压模块保证电源持续稳定的输出电流。

《基于电磁信号的智能寻迹车设计》范文

《基于电磁信号的智能寻迹车设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，智能寻迹车在物流、工业自动化、无人驾驶等领域的应用越来越广泛。

本文将重点介绍一种基于电磁信号的智能寻迹车设计，旨在通过电磁信号的感知与处理，实现寻迹车的精确控制与高效运行。

二、设计概述基于电磁信号的智能寻迹车设计主要包括硬件设计和软件算法设计两部分。

硬件部分主要包括传感器模块、控制模块、驱动模块等；软件部分则包括信号处理、路径识别、控制算法等。

通过软硬件的结合，实现寻迹车的自主寻迹、避障、速度控制等功能。

三、硬件设计1. 传感器模块：传感器模块是寻迹车感知环境的关键部分，主要包括电磁传感器、红外传感器、超声波传感器等。

电磁传感器用于感知地面上的电磁信号，为寻迹提供依据；红外传感器和超声波传感器则用于避障，保证寻迹车的安全运行。

2. 控制模块：控制模块是寻迹车的“大脑”，负责接收传感器信号、处理信息、发出控制指令等。

常用的控制模块有单片机、FPGA、DSP等，本设计采用高性能的单片机作为控制核心。

3. 驱动模块：驱动模块负责驱动寻迹车前进、转向、避障等动作，主要包括电机、电机驱动器、电池等。

电机驱动器采用高效率的直流无刷电机驱动器，以保证寻迹车的动力性能。

四、软件算法设计1. 信号处理：寻迹车通过传感器模块获取地面上的电磁信号，经过滤波、放大、采样等处理后，得到可用于路径识别的数据。

2. 路径识别：路径识别是寻迹车的核心算法之一，通过分析处理后的电磁信号，识别出地面上的路径信息。

本设计采用基于机器视觉和模式识别的算法，实现高精度的路径识别。

3. 控制算法：控制算法负责根据路径识别结果，发出控制指令，驱动寻迹车按照预定路径行驶。

本设计采用PID控制算法，实现精确的速度和方向控制。

五、系统实现与测试1. 系统实现：根据硬件设计和软件算法设计，将各部分组装在一起，形成完整的智能寻迹车系统。

2. 测试与优化：对系统进行测试，包括路径识别测试、速度控制测试、避障功能测试等。

毕业设计-电磁感应路径识别智能小车设计

毕业论文（设计）题目基于电磁感应路径识别智能小车软件设计院系专业年级学生姓名学号指导教师电磁感应路径识别智能小车软件设计专业：姓名：指导老师：【摘要】本系统主要实现了智能小车的左转，右转，停止等功能，在一个交变磁场为引导信号道路中，根据电感线圈的路径识别模块，单片机AT89S52得到采集到的信号，通过采集到的信号来改变输出的PWM波的占空比，从而使两个直流电机的转速不相同，来控制小车的运行方向。

程序采用了C语言进行设计，主程序采用了循环模式的设计，只要定时器计数没满，利用switch语句一直对P3口的判断，再调用方向函数来控制小车行进方向。

中断服务程序中定义一个计数变量自加1，当等于脉宽值width时，输出口置为低电平，当等于频率值fre时，输出口置为高电平，这样就可以改变width值时改变输出占空比大小。

方向函数中对width值进行了赋值，由主程序进行调用。

【关键词】AT89S52；线圈磁场传感器；直流电机，PWM调速法Electromagnetic induction intelligent vehiclerecognitionMajor:Student : Supervisor:【Abstract】The main achievement of the system of intelligent vehicle turn left, turn right, stop and other functions, in an alternating magnetic field in order to guide the signal path, based on inductancecoil path identification module, single-chip AT89S52 signal, through the acquisition of the signal to change the output of the PWM wave duty cycle,so that the two DC the motor speed is not the same, to control the car running direction.Program using C language for the design of the main program, using a circular pattern design, as long as the timer count not full, use switch statements have been on the P3 export judgment, and thencall the direction function to control the direction of the moving car.The interrupt service routine to define a variable count from 1, when equal to the pulse width when the value of width, output is low, when the value of fre is equal to the frequency, output is high, so it can changethe width value change the output duty ratio size.Directional function on width values were assigned, by the main program call.【Key words】AT89S52; magnetic field sensor; DC motor, PWM speed control method目录绪论 (4)1设计方案介绍 (4)1.1硬件方案介绍 (5)1.1.1 路径识别模块 (5)1.1.2 电机驱动模块 (7)2 软件方案介绍 (7)2.1.1 单片机介绍 (7)2.1.2 系统原理 (8)3系统控制软件设计 (9)3.1主程序设计 (9)3.2中断服务程序 (11)3.3控制程序设计 (14)4调试与检测 (15)4.1调试与仿真 (15)4.2检测与分析 (16)结束语 (16)附录 (17)程序清单 (17)致谢 (20)绪论随着科学技术的飞速发展，人们对生活的要求越来越高，特别是对交通工具的智能方面的要求，除此之外，随着在企业中越来越追求工作效率和生产成本，迫切的要求以最低的成本生产出所需要的产品，在这种种的社会的条件下，人们越来越重视机器智能方面的研究，在众多的研究当中，交通工具的智能研究就是其中的一个热点问题，而智能小车的研究就是一个很好的代表。

论文开题报告：基于电磁感应寻迹的智能小车的硬件设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告学院：信息学院专业班级：自动化课题名称基于电磁感应寻迹的智能小车的硬件设计1、本课题的的研究目的和意义：培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题及进行系统研究开发的能力，使学生得到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练。

1) 培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决一般工程实际问题的能力；2) 通过毕业设计（论文）工作，使学生受到科学研究方法和工程设计方法的初步训练；3) 通过本设计使学生掌握嵌入式领域中主流的硬件、软件开发工具和设计过程；4) 使学生的绘图、计算、实验、数据处理、外文文献资料阅读、使用文献资料和手册、文字表达等基本技能及能力得到进一步的锻炼和提高。

5) 智能作为现代的新发明是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作不需要为的管理它，最适合在那些人类无法工作的环境中工作，该技术可以应用于无人驾驶机动车、无人生产线、仓库服务机器人等领域所有这些用途正逐步渗入到工业和社会的各个层面。

作为世纪自动化领域的重大成就机器人已经和人类社会的生产生活不可分。

6) 智能车辆致力于提高汽车的安全性、舒适性、适应性和提供优良的人车交互界面，是目前各国因重点发展的智能交通系统its中的一个重要。

实用化，在亚洲，日本与1996年成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶演剧协会，主要目的是研制自动车辆导航的方法，促进日本智能车辆的整体进步。

进入80年代中期，设计和制造智能车辆的浪潮席卷了全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。

第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。

最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。

目前，智能车辆的发展正处于第三阶段，这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。

基于电磁感应传感器的智能车系统设计

飞思卡尔公司为汽车智能化提供了很多技术支持，功能越来越完善。其中用HCS12芯片控制的智能汽车竞赛已经成功的举办了六届，汽车在规定的跑道上行走，所用的时间最短者即可获胜，现在智能车的速度有了很大的提高，在弯道处和上下坡时的速度自动控制方面的软件和硬件技术都大大加强，路径识别和信号处理的速度也比以前快很多。而且在第四屇智能汽车竞赛中，又加入创意赛这个项目，全国赛时一共有10支队伍参赛，这个项目的比赛规则限制很少，参赛队伍可以充分发挥创新能力，使这个比赛向智能机器人的方向延伸。第五屇智能汽车竞赛采用了新车模，新车模与现实中的汽车更为接近，并且采用双横臂式独立悬架，使比赛在机械结构上更有发挥空间[2]。
关键词：智能车；电感；XS128；陀螺仪；MMA7260;直立平衡
Intelligent VehicleSystemsBasedOnElectromagnetic InductionSensorsDesign
(UprightDual-Drive)
Abstract
The use of design Freescale XS128 single-chip control model car automatically track along the wire to finish the race. The design includes the assembly of the smart car to mechanical agencies, system solutions and control strategies selected, the hardware circuit and software control design parts.
Keywords:Inductance; XS128; gyroscope; MMA7260; upright balance

电磁直立循迹智能汽车毕业论文

摘要本文详细叙述了对两轮电磁寻迹直立智能车的运动控制设计过程。

随着科技技术迅猛发展和生活水平的提高，人们对于汽车的安全性、方便性要求也越来越高。

智能车辆的使用可以改善道路安全状况，提高道路的利用率。

对于智能汽车的传感技术和数据分析技术的研究能够有效地提高智能汽车对于复杂环境道路的通过性，从而让智能车的运用能够更加方便、快捷、安全的为我们服务。

“飞思卡尔智能车竞赛”是由教育部主办的全国大学生智能汽车竞赛，目前已经成功举办了六届。

该竞赛根据传感器的不同分别设立了：光电组，电磁车组和电磁组。

本文主要研究的是两轮寻迹电磁智能车。

两轮电磁寻迹直立智能车的原理是通过电磁传感器采集赛道信息，同时电子陀螺仪和加速度传感器采集直立智能车的当前车身信息，再交由单片机对路况信息进行识别、分析和信息处理，最后再交由单片机给出控制信号来控制车的双电机让小车在保证直立的状态下沿着指定路线行驶。

在工作中主要用到的编程环境使比赛组委会提供的CodeWarrior。

设计过程主要运用了汇编语言和单片机的相关知识以及PID控制算法。

关键词：智能车;单片机;两轮循迹直立电磁车;PID;陀螺仪;加速度传感器AbstractThis paper illustrate details of the design process of the upright two electromagnetic tracing smart car's motion control . With the rapid development of science and technology and the improvement of living standards,people's requirements of vehicle safety, convenience become higher and higher. The use of intelligent vehicles can improve road safety conditions and the utilization of the road. To study the smart car by testing sensing technology and data analysis techniques can effectively improve its ability for passing complex environment of the road , so that the use of smart cars can be more convenient, faster and safer for our services.Freescale Smart Car Competition "organized by the Ministry of Education of the National Smart car race has already hold for 6 sessions. The contest was set up according to the different sensors: photoelectric group, camera group and electromagnetic group. This paper studies the two tracing electromagnetic smart car.The principle of two electromagnetic tracing upright to intelligent vehicles is to track information collected through electromagnetic sensors, electronic gyroscopes and acceleration sensors collect current body upright smart car, then the microcontroller on the traffic information to the identification, analysis and information handling. Finally, the microcontroller gives the control signal to control the car motor car traveling along the designated route in the state to ensure vertical. The programming environment primarily used in the work so that the competition provided by the organizing committee of the CodeWarrior. The design process is the main use of assembly language and knowledge of the microcontroller and the PID control algorithm.Keywords: Smart car; microcontroller; two tracking upright electromagnetic vehicle; the PID; gyroscope; accelerometer.摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1 国外的发展趋势 (6)1.2 国内发展 (7)1.3 电磁循迹直立智能车的比赛特点 (7)1.4 课题意义 (9)1.5 本课题研究主要内容 (10)第二章电磁寻迹直立智能车的系统构建 (11)2.1 电磁寻迹原理 (11)2.2 电磁直立循迹智能车总体构成 (13)2.3 功能模块介绍 (14)2.3.1 加速度传感器 (14)2.3.2 电子陀螺仪 (17)2.3.3 电磁传感器 (18)2.3.4 编码器 (19)2.3.5 电机驱动电路 (20)第三章电磁寻迹直立智能车智能软件系统的设计 (21)3.1 智能控制概论 (21)3.1.1 模糊控制 (21)3.2 系统辨识的基本概念 (23)3.3 车直立系统的设计 (24)3.3.1 平衡思想 (24)3.3.2 直立系统中具体的控制过程 (25)3.4 采样方法和采样间隔的选择 (29)3.4.1 电磁传感器采样选择 (30)3.5 路径检测算法的设计 (30)3.6 路径算法的优化处理 (30)3.7 车行驶中直立控制策略 (31)3.8 两轮车转向系统设计 (31)3.9 PID控制 (33)3.9.1 不完全微分PID (34)3.9.2 微分先行PID (35)3.9.3 前馈控制的应用 (36)3.9.4 在速度控制中的应用 (37)3.10 调速控制策略与行车车速优化策略 (38)3.11 底层设置 (38)第四章调试说明 (38)4.1 调试策略及步骤 (38)4.1.1 调试参数 (38)4.1.2调试条件 (39)4.2 调试经验总结 (41)第五章总结与展望 (41)参考文献 (42)第一章绪论随着现代高新技术的迅速发展，信息化和智能化越来越多的应用到人类社会的生产、生活的各个方面，曾经只能在科普小说中看到的智能汽车已经不再是虚幻的，人们在不久的将来将能在现实中看见智能汽车。

基于电磁传感器的智能车控制的硬件设计

整体性能的测试
根据模型车的性能要求我们做出一部车，进行机械性能调试，为软件的可行性服务。
•
谢谢
• 4）速度检测模块 • 编码器的信号采集速度快，精度高。车轮每转一周可产生100--300 个脉冲，可以对速度进行精确地控制。通过在单位时间内测量得到的脉冲数，就可以得出电机的转速。
• 5）起跑线检测模块 • 由于在赛道起跑线上装有磁铁，可以用干簧管检测，因为干簧管具有对磁场比较敏感，反应速度较快等优点。为了防止漏检起跑线，我们在小车每边装一个干簧管，增加检测范围。
• 6）机械模块 • ①传感器的安装：为了获得尽可能大的前瞻，我们将传感器装在车的最前端，将其固定牢固。而且传感器的位置越靠前，其前瞻性越好！所以我们在车的前侧加上支架（飞思卡尔的车总长范围之内）。 •
• ②前轮参数调整 • 在赛车过弯时，转向舵机的负载会因为车轮转向角度增大而增大。为了尽可能降低转向舵机负载，对前轮的安装角度，即前轮定位进行了调整。 • 前轮定位包括主销后倾角（0°到 3°）、主销内倾角（1°到3°）、前轮外倾角（0°）和前轮前束。
车体概述
• • • • • • ①电源模块 ②路径识别模块 ③电机模块 ④速度检测模块 ⑤起跑线检测模块 ⑥机械模块
车模的系统框图
• 1）电源模块 • 主要为其他模块提供稳定的电源，采用7.2v电压的蓄电池供电。经7805转换后，得到5v电压供给传感器、单片、编码器，经7806转换后，得到 6v电压供给舵机使用，电机一般直接接在7.2v的电压上。
安徽工业大学工商学院
基于电磁传感器的智能车的硬件设计专业：自动化姓名：赵健指导老车模型平台上、以微控制器 MC9S12XS128为核心控制模块，以电磁传感器实现路径信息采集，最终制作出能够自主识别磁引导线，按照磁引导线所规定路径行驶的模型汽车。

《2024年基于电磁信号的智能寻迹车设计》范文

《基于电磁信号的智能寻迹车设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，智能寻迹车作为一种新型的移动平台，在工业制造、物流运输、环境监测等领域有着广泛的应用前景。

本文将详细介绍一种基于电磁信号的智能寻迹车设计，通过电磁信号的感知与处理，实现车辆的自动寻迹和导航。

二、设计需求与目标1. 设计需求：（1）车辆需具备自动寻迹功能，能够在复杂环境中准确识别路径；（2）车辆应具备较高的稳定性和可靠性，确保在各种路况下能够正常工作；（3）系统应具有低功耗特性，以满足长时间运行的需求。

2. 设计目标：设计一款基于电磁信号的智能寻迹车，通过电磁信号的感知与处理，实现车辆的自动寻迹和导航，提高工作效率和安全性。

三、系统架构设计1. 硬件架构：（1）传感器模块：包括电磁传感器、摄像头等，用于感知环境信息；（2）控制模块：包括微处理器、电机驱动器等，用于处理传感器信息并控制车辆运行；（3）电源模块：为车辆提供稳定的电源供应。

2. 软件架构：（1）感知层：通过传感器模块获取环境信息，包括电磁信号和图像信息；（2）处理层：对感知到的信息进行处理和分析，提取出有用的信息；（3）决策层：根据处理层的结果，制定出合适的行驶策略；（4）执行层：根据决策层的指令，控制车辆的行驶。

四、关键技术与算法设计1. 电磁信号感知与处理：通过电磁传感器获取环境中的电磁信号，经过信号处理与滤波，提取出有用的信息，如路径边界、障碍物等。

2. 路径识别与规划：结合电磁信号和图像信息，通过算法识别出路径，并规划出最优行驶路线。

3. 决策与控制：根据路径识别与规划的结果，制定出合适的行驶策略，并通过控制模块控制车辆的行驶。

4. 导航与避障：在行驶过程中，通过电磁信号和图像信息的实时感知，实现导航和避障功能。

五、实验与测试为验证设计的有效性，进行了实验与测试。

首先在模拟环境中进行实验，测试电磁信号的感知与处理效果，以及路径识别与规划的准确性。

然后在真实环境中进行测试，验证车辆在复杂环境中的稳定性和可靠性。

《基于电磁信号的智能寻迹车设计》范文

《基于电磁信号的智能寻迹车设计》篇一一、引言随着科技的发展和智能设备的普及，自动驾驶技术在各行各业中逐渐展现出巨大的潜力和优势。

其中，基于电磁信号的智能寻迹车作为一种新兴的智能交通方式，已经在多个领域中发挥着重要作用。

本文将介绍一种基于电磁信号的智能寻迹车设计，通过详细分析其设计原理、实现方法及技术特点，展示其在应用中的优势。

二、设计原理基于电磁信号的智能寻迹车设计主要依靠电磁传感器进行道路导航。

其设计原理是通过在道路上铺设带有特定频率电磁信号的导线，智能寻迹车通过电磁传感器接收这些信号，并根据信号的强度和方向进行导航。

此外，该设计还结合了传感器融合技术、控制算法和电机驱动等技术，实现车辆的稳定行驶和精确寻迹。

三、实现方法1. 硬件设计：(1) 电磁传感器：用于接收道路上的电磁信号，实现车辆的导航。

(2) 控制器：负责接收传感器数据，并根据控制算法输出控制指令。

(3) 电机驱动：根据控制指令驱动电机，实现车辆的行驶和转向。

(4) 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。

2. 软件设计：(1) 传感器数据融合：将电磁传感器、速度传感器等数据融合，为控制算法提供更准确的数据。

(2) 控制算法：根据传感器数据计算车辆的控制指令，实现车辆的稳定行驶和精确寻迹。

(3) 通信模块：实现车辆与上位机之间的通信，便于远程控制和监控。

四、技术特点1. 精确导航：基于电磁信号的导航方式具有较高的精确度，可实现车辆的精确寻迹。

2. 稳定性好：通过传感器融合技术和控制算法，实现车辆的稳定行驶。

3. 适用范围广：该设计适用于多种道路类型和环境条件，具有较强的适应性。

4. 智能化程度高：通过远程控制和监控，实现车辆的智能化管理。

5. 环保节能：相比传统车辆，该设计具有较低的能耗和排放，符合环保要求。

五、应用优势1. 提高工作效率：智能寻迹车可在特定环境中自动行驶，减少人工干预，提高工作效率。

2. 降低运营成本：通过远程控制和监控，实现车辆的智能化管理，降低运营成本。

基于KEA128电磁导航两轮直立平衡车的设计

2019年2月机电技术基于KEA KEA128128电磁导航两轮直立平衡车的设计*卢雄肖中举南亮亮郑兴雷钧（湖北汽车工业学院电气与信息工程学院，湖北十堰442002）摘要：以恩智浦公司的Kinetis KEA128单片机为控制单元，利用双电机的驱动特点，实现两轮直立平衡车直立行驶，同时采用电磁传感器感应赛道导线上方磁场信息实现电磁导航，把编码器采集的速度信息融合到直立信息中，最终设计出稳定行驶并能适应各种类型赛道的电磁导航直立平衡车。

关键词：单片机；平衡车；电磁导航中图分类号：TP273；TP242.6文献标识码：A文章编号：1672-4801（2019）01-004-03DOI:10.19508/ki.1672-4801.2019.01.002本课题以第十三届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛为背景，根据比赛要求，参加的智能车是两轮直立行走，并利用电磁导航。

以Kinetis KEA128单片机为主控单元，主要完成3个闭环控制的设计和调试：直立环采用了集成了加速度计、陀螺仪模块的MPU6050作为姿态检测传感器，使用卡尔曼滤波姿态解算和PD 控制器；速度环以带方向输出的增量式编码器作为测速传感器，使用阶梯滤波速度解算和PI 控制器；方向环以10mH 的线圈作为电磁传感器检测赛道下方的交变电流，使用线圈电压的差比和位置解算算法和分段PD 控制器。

另外也设计一些便于调试的人机交互功能，如OLED 显示参数、串口，把相关参数发送到上位机便于系统分析。

最终设计出稳定行驶并能适应各种类型赛道及元素的电磁导航直立平衡车。

1系统方案设计由于两轮直立平衡车（以下简称：直立车）所用到的传感器很多，需要采集的信息量及信息处理量比较大，所以对时序的要求比较严格。

KEA128为32位单片机，汽车级别的，具有很快的数据处理能力，也有更大的RAM 和ROM 。

经测试效果表明，选用KEA128完全能满足需求并能够精确的控制小车。

基于电磁传感器的智能车自主寻迹系统的设计(修改)

基于电磁传感器的智能车自主寻迹系统的设计师克王洪军李永科（军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄 050003）摘要：第五届全国大学生“飞思卡尔”杯智能竞速车竞赛增加了基于电磁信号的智能车路径识别方式。

本文主要介绍基于电磁检测传感器的能够自主识别道路的智能车，使其能够按照沿通有频率为20kHz,幅度为100mA交流电的导引线预先规定的路线行进。

关键词：飞思卡尔、电磁感应定律、LC选频放大电路、二极管检波The Design of System of Independent Search of Track Based on Electromagnetic Sensors SmartcarShi ke Wang Hong-jun Li Yong-ke(Optical and Electronic Engineering Department)Abstract: The way that recognise the path used electromagnetic signal is added in the fifths competition of freescale. One smartcar who can independently recognise the path by the electromagnetic sensors is described in this paper. This car can run along the wire which have alternating current of 20kHz and 100mA.Key words: freescale; Law of electromagnetic induction; LC selective frequency amplifier circuit; diode detector.0 引言“飞思卡尔”智能竞速车竞赛是教育部为了加强大学生能力和团队精神的培养而倡导举办的全国大学生科技竞赛。

电磁直立寻迹智能车的系统设计与软件开发

第３６卷第１期２０１８年０１月
文章编号：１０（／８—１４０２（２０１８）Ｏ１ —００４５— ０５
Ｖ０１．３６Ｎｏ．１
Ｊａ车的系统设计与软件开发
驱动板电路主要由ＭＯＳ管电机驱动模块，电磁采集、处理模块，电源供电模块组成。电机驱动
为智能车提供动力，电磁信号为智能车指引方向，
电源提供了整个系统的运行的动力。２．２．１ＭＯＳ管电机驱动模块智能车车模选用为Ｅ车模，此款车模电机型
保证Ｋ６０片机的正常］一作、实现电源滤波、芯片
内部不模块之问电源与地的相互隔离、防止各模
块运行起来相互干扰，为程序的调试带来致命性的
问题。
号为ＲＳ一３８０，电机功率是比较大的，而且直立车
不再详细描述硬件电路设计分为主控板和驱动板两部分，其中主控板由ＭＣＵ、姿态角传感器、编
ｌ｜收稿Ｅｔ期：２０１７—１１ —３０基金项目：安徽省质量工程项目（２０１６ｎＩＯＯ（・１９１、２（１１６ｃ・ｋｊｈ０９、２０１５ｋｊｈ１１６）作者简介：于Ｋ亭（１９８２一），女，河南濮ｍ人．讲帅．颁｛．研究方向：ＥＩ）Ａ技术 ‘ ｛阪人』Ｊｔｊ