第六届飞思卡尔电磁组程序

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飞思卡尔智能车大赛技术报告

飞思卡尔智能车大赛技术报告

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛光电组技术报告学校:中北大学伍名称:ARES赛队员:贺彦兴王志强雷鸿队教师:闫晓燕甄国涌关于技术报告和研究论文使用授权的说明书本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员签名:带队教师签名:日期:2014-09-15日摘要本文介绍了第九届“飞思卡尔杯全国大学生智能车大赛光电组中北大学参赛队伍整个系统核心采用飞思卡尔单片机MC9S12XS128MAA ,利用TSL1401线性CCD 对赛道的行扫描采集信息来引导智能小车的前进方向。

机械系统设计包括前轮定位、方向转角调整,重心设计器件布局设计等。

硬件系统设计包括线性CCD传感器安装调整,电机驱动电路,电源管理等模块的设计。

软件上以经典的PID算法为主,辅以小规Bang-Bang算法来控制智能车的转向和速度。

在智能车系统设计开发过程中使用Altium Designer设计制作pcb电路板,CodeWarriorIDE作为软件开发平台,Nokia5110屏用来显示各实时参数信息并利用蓝牙通信模块和串口模块辅助调试。

关键字:智能车摄像头控制器算法。

目录1绪论 (1)1.1 竞赛背景 (1)1.2国内外智能车辆发展状况 (1)1.3 智能车大赛简介 (2)1.4 第九届比赛规则简介 (2)2智能车系统设计总述 (2)2.1机械系统概述 (3)2.2硬件系统概述 (5)2.3软件系统概述 (6)3智能车机械系统设计 (7)3.1智能车的整体结构 (7)3.2前轮定位 (7)3.3智能车后轮减速齿轮机构调整 (8)3.4传感器的安装 (8)4智能车硬件系统设计 (8)4.1XS128芯片介绍 (8)4.2传感器板设计 (8)4.2.1电磁传感器方案选择 (8)4.2.2电源管理模 (9)4.2.3电机驱动模块 (10)4.2.4编码器 (11)5智能车软件系统设 (11)5.1程序概述 (11)5.2采集传感器信息及处理 (11)5.3计算赛道信息 (13)5.4转向控制策略 (17)5.5速度控制策略 (19)6总结 (19)6.1效果 (20)6.2遇到的问题以及解决办法 (20)6.3队员之间的合作很重要 (21)附录 (22)源程序 (23)1绪论1.1 竞赛背景随着经济发展,道路交通面临新的问题和新的挑战。

第九届飞思卡尔智能车竞赛材料清单V3.0

第九届飞思卡尔智能车竞赛材料清单V3.0

本材料表一共有9页,每个宝贝后面都附带有链接第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表(XS128)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MC9S12XS128最小系统(16位)78.75178.75详情2BDM下载器(集成USB转串口)52.5152.5详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆(10mm*8mm*500mm)12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM2940电源芯片428详情12LM2940元件包0.320.6详情13200线编码器(单相)128.11128.1详情14编码器支架12112详情15编码器齿轮(B车)15.2115.2详情16OLED显示屏34.3134.3详情17第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表(K60)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MK60DN512ZVLL10最小系统(32位)110.71110.7详情2OSJTAG下载器(集成USB转串口)84184详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆(10mm*8mm*500mm)12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器(单相)128.11128.1详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮(B车)15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表(MCF52255)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MCF52255最小系统(32位)110.71110.7详情2BDM下载器84184详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆(10mm*8mm*500mm)12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器(单相)128.11128.1详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮(B车)15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计711.1元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表(XS128)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MC9S12XS128最小系统(16位)78.75178.75详情2BDM下载器(集成USB转串口)52.5152.5详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆(10mm*8mm*500mm)12112详情7MMA7361加速度传感器模块(三轴)21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块(双轴)75175详情9BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM2940电源芯片428详情12LM2940元件包0.320.6详情13200线编码器(双相)147.251147.25详情14编码器支架12112详情15编码器齿轮(D车)15.2115.2详情16OLED显示屏34.3134.3详情17第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情18第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计765.6元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表(K60)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MK60DN512ZVLL10最小系统(32位)110.71110.7详情2OSJTAG下载器(集成USB转串口)84184详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆(10mm*8mm*500mm)12112详情7MMA7361加速度传感器模块(三轴)21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块(双轴)75175详情9BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器(双相)147.251147.25详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮(D车)15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情20第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计829.05元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表(MCF52255)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MCF52255最小系统(32位)110.71110.7详情2BDM下载器84184详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆(10mm*8mm*500mm)12112详情7MMA7361加速度传感器模块(三轴)21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块(双轴)75175详情9BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器(双相)147.251147.25详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮(D车)15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情20第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MC9S12XS128最小系统(16位)78.75178.75详情2BDM下载器(集成USB转串口)52.5152.5详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线(50米长)15115详情9碳素杆(5cm*3cm*1000mm)10.8110.8详情10碳素杆(6cm*4cm*1000mm)12224详情11碳素杆三通件(垂直) 4.829.6详情12碳素杆三通件(倾斜) 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情16LM2940电源芯片428详情17LM2940元件包0.320.6详情18200线编码器(双相)149.582299.16详情19编码器支架12112详情20编码器齿轮(D车)15.2115.2详情21OLED显示屏34.3134.3详情22第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MK60DN512ZVLL10最小系统(32位)110.71110.7详情2OSJTAG下载器(集成USB转串口)84184详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线(50米长)15115详情9碳素杆(5cm*3cm*1000mm)10.8110.8详情10碳素杆(6cm*4cm*1000mm)12224详情11碳素杆三通件(垂直) 4.829.6详情12碳素杆三通件(倾斜) 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情16BTN7971驱动芯片17.29469.16详情17LM1117-3.3电源芯片428详情18LM1117-3.3元件包0.320.6详情19LM2940电源芯片428详情20LM2940元件包0.320.6详情21200线编码器(双相)149.582299.16详情22编码器支架12112详情23编码器齿轮(D车)15.2115.2详情24OLED显示屏34.3134.3详情25第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛电磁组材料表(MCF52255)序号名称单价(元)数量总计(元)链接1MCF52255最小系统(32位)110.71110.7详情2BDM下载器84184详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线(50米长)15115详情9碳素杆(5cm*3cm*1000mm)10.8110.8详情10碳素杆(6cm*4cm*1000mm)12224详情11碳素杆三通件(垂直) 4.829.6详情12碳素杆三通件(倾斜) 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动(4合1)1261126详情16BTN7971驱动芯片17.29469.16详情17LM1117-3.3电源芯片428详情18LM1117-3.3元件包0.320.6详情19LM2940电源芯片428详情20LM2940元件包0.320.6详情21200线编码器(双相)149.582299.16详情22编码器支架12112详情23编码器齿轮(C车)15.2115.2详情24OLED显示屏34.3134.3详情25第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计。

飞思卡尔智能车 电磁组 技术报告

飞思卡尔智能车 电磁组 技术报告
#defineZSPEED130//100
//#define K10
//#define Kp 1;//PID的//#define Kd 1;
#include <hidef.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <MC9S12XS128.h>
3.1.3
考虑到适当增加力臂来提高舵机的灵敏度和为了赛车布局的的紧凑,采取了如图3.2所示的安装方法。
图3.2舵机安装结构
3.1.4
采用接插件与焊接结合的方式连接传感器、主控板、编码器、电机驱动电路、电机、赛道起始检测等单元,既考虑可靠性,又兼顾结构调整与安装的便利性。具体安装结构如图3.3所示,
图3.3主控板安装结构
[6]卓晴.基于磁场检测的寻线小车传感器布局研究[J].清华大学.2009
[7]杨延玲.载流直导线的电磁场特性分析[J].山东师范大学.2007
[8]王毅敏.马丽英等.一种改进的数字PID控制算法及其在励磁系统中的应用电网技术[J].1998
[9]高金源,夏洁.计算机控制系统[M].清华大学出版社.2007
本校积极组队参加第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。从2010年底着手准备,历时半年多,经过不断试验设计,最终设计出较为完整的智能赛车。在赛区比赛中获得了较好的综合性能和成绩。
在本次比赛中,采用大赛组委会统一提供的竞赛车模,采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元,构思控制方案及系统设计,进行包括机械结构的调整与优化,硬件的设计与组装、软件控制算法的编写与改进等过程(小车上的具体方案模块有传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等)从而实现小车智能化的识别道路,最终实现智能化竞速。

飞思卡尔智能车比赛细则

飞思卡尔智能车比赛细则

2016目录第十一届竞赛规则导读参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则主要变化。

如果第一次参加比赛,则建议对于本文进行全文阅读。

相对于前几届比赛规则,本届的规则主要变化包括有以下内容:1.本届比赛新增了比赛组别,详细请参见正文中的图1和第四章的“比赛任务”中的描述;2.第十届电磁双车组对应今年的A1组:双车追逐组。

其它组别与新组别的对应关系请参见图2;3.为了提高车模出界判罚的客观性,规则提出了两种方法:路肩法和感应铁丝法,详细请见赛道边界判定”;4.改变了原有的光电计时系统,所有赛题组均采用磁感应方法计时,详细请参见“计时裁判系统”;5.取消了第十届的发车灯塔控制的方式;6.赛道元素进行了简化,详细请参见“赛道元素”;7.赛道材质仍然为PVC耐磨塑胶地板,但赛题组A2不再需要赛道。

8.对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量不再限制。

9.比赛时,每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟,没有现场修车环节。

一、前言智能车竞赛是从2006开始,由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。

至今已经成功举办了十届。

在继承和总结前十届比赛实践的基础上,竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵,设计新的竞赛内容,创造新的比赛模式,使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。

为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想,竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容,同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。

第十一届比赛的题目在沿用原来根据车模识别赛道传感器种类进行划分的基础类组别之上,同时增加了以竞赛内容进行划分的提高类组别,并按照“分赛区普及,全国总决赛提高”的方式,将其中一个类别拓展出创意类组别。

第十一届比赛的题目各组别分别如下:●基础类包括B1光电组、B2摄像头组、B3电磁直立组、B4电轨组;●提高类包括A1双车追逐组、A2信标越野组;●创意类包括I1 电轨节能组。

飞思卡尔电磁组

飞思卡尔电磁组

智能车简介
飞思卡尔智能车大赛分三种赛组:
摄像头组
光电组
电磁组
调试视频
调试视频
电磁组原理概述
车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式,让车模以两
个后轮 驱动进行直立行走。 在电磁组比赛中,利用 车模双后轮驱动的特点,实现两轮自平衡行走。相 对于传统的四轮行走的车 模竞赛模式,车模直立行走在硬件设计、控制软件开发 以及现场调试等方面提出了更高 的要求。
原理篇
原理篇
• 1.路径检测 • 2.直立控制 • 3.算法设计
• 路径检测的整体思路流程:
• 磁场感应 选频 放大 检波 A/D采集(单片机萨法尔定律可求得通电的导线周 围空间上某一定点的磁场强度。
• 再由法拉利定律和楞次定律可得处在该点处磁感线圈的感应 电动势大小
算法设计
• 在车模控制中的直立、速度和方向控制三个环节中,都使用 了比例微分(PD)控制,这三种控制算法的输出量最终通过 叠加通过电机运动来完成。 • (1)车模直立控制:使用车模倾角的PD(比例、微分)控 制;
• (2)车模速度控制:使用PD(比例、微分)控制; • (3)车模方向控制:使用PD(比例、微分)控制。
单 管 共 射 交 流 放 大 电 路
检波电路
• 测量放大后的感应电动势的幅值E可以有多种方法。最简单的 方法就是使用二极管检波电路将交变的电压信号检波形成直 流信号,然后再通过单片机的AD采集获得正比于感应电压幅 值的数值。
A/D输入
单片机
检测部分的系统框图
直立行走的原理
• 车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式, 让车模以两个后轮驱动进行直立行走。
车模控制任务分解图
• 三个分解后的任务各自独立进行控制。由于最终都是对同一 个控制对象(车模的电机)进行控制,所以它们之间存在着 耦合。这三个任务中保持车模平衡是关键。由于车模同时受 到三种控制的影响,从车模平衡控制的角度来看,其它两个 控制就成为它的干扰。因此对车模速度、方向的控制应该尽 量保持平滑,以减少对于平衡控制的干扰

杭州电子科技大学信息工程学院(电磁)-杭电信工1队技术报告

杭州电子科技大学信息工程学院(电磁)-杭电信工1队技术报告

第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:杭州电子科技大学信息工程学院队伍名称:杭电信工 1 队参赛队员:梁利锋何少华陈巍带队教师:尹克曾毓关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员签名:梁利锋何少华陈巍带队教师签名:尹克曾毓日期:2011.8.11目录关于技术报告和研究论文使用授权的说明 (II)摘要 ................................................................................................................................................ I V 第一章引言. (1)第二章机械结构部分 (2)2.1 舵机的固定与安装 (2)2.2 前轮的调整 (3)2.3 差速的调整 (4)2.4 整车重心的调整(静止状态) (4)2.5 半米的前瞻机械系统 (5)第三章传感器的选择和布局 (6)3.1 传感器的选择 (6)3.2 电磁感应线圈在磁场中的特性 (7)3.3 传感器布局 (9)第四章硬件电路模块 (11)4.1 控制器模块 (12)4.2 路径识别模块 (13)4.3 电源模块 (15)4.4 测速模块 (16)4.5 电机驱动模块 (16)4.6 起跑线检测模块 (17)4.7 LCD液晶显示与键盘模块 (18)4.8 单片机控制模块 (18)第五章智能车软件设计 (20)5.1 控制总流程 (20)5.2 导线位置提取 (20)5.3 系统控制算法 (21)第六章开发与调试 (23)第七章智能车技术参数说明 (24)第八章鸣谢 (25)第九章总结 (I)附录A 电路原理图 (II)附录B 核心算法子程序 (VI)摘要本智能小车以飞思卡尔16 位微控制MC9S12XS128 作为唯一的核心控制单元,采用电感线圈和干簧管获取道路信息,通过设计简单的PID 速度控制器和简单的PID 方向控制器实时调整小车的速度与转角。

让小车飞——第六届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛决赛在西安举行

让小车飞——第六届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛决赛在西安举行
让 小 车 飞
第六届“ 飞思卡尔" 智能汽 车竞赛决赛在 西安举行 杯
■ 记者 :胥京宇
21 0 1年 8月 1 8日至 2 0日, 第 创意赛 ,其 中所体 现 出的 中国学生 的 都能 通过这 个屏 幕看到 大家发 送 的短 六 届全 国大 学生 “ 飞思卡 尔 ”杯 智能 创新精神和创新水平令人赞叹 。 汽 车 竞 赛 决 赛 在 古 都 西 安 的 西北 工 业 大 学 举 行。 共 有 来 自 1 1所 学 校 O 的 1 6支 队伍参 加 了竞 速 比赛和创 意 8 比赛 。就 在 比赛 的前一 天 ,古城 还被 3 ℃以上的热 浪笼 罩着 。但仿 佛是 为 6

S弯处有两个车轮 出了赛道 ,按规定成 绩 是无效的 。同学们的意见通过短信平 台的 大屏幕 一览无 余地展 现在全 场观 众 面前 。卓老师和裁判马上调取了比赛 录像 ,认真地重新看过之后 ,认定该成
用飞思卡尔 3 位 M 2 CU来设计—个智能 交通系统 。共有 2 1个大学的队伍入 选 全国创意赛。经过评委老师的最后评定, 有 5支队伍的设计被选为优 胜队伍 ,在 决赛场地展示他们 的方案。竞速赛结束 后 ,每个创意赛入选队伍用 5 分钟时间
不 知道 以往的 比赛有 没有 ,这 次 主西北 工业 大学 的小车跑 得 飞快 并 创 准之 高 、组织之 专业 细致 、学生 们的 比赛为 大家 提供 了一个 专用 的短信平 造出 2 . 6 9 0 秒的好成绩 ,列该组别 第 2 热情和激情 , 都远远超出了我的想象 。 台供交 流联 络使用 。短信 平 台的界 面 名。但火眼金 睛的观众席的同学们发 尤其 需要 指 出的是 ,本届 大赛增 加了 被 现场 投影 到一个 大屏 幕上 ,所有人 现 ,西工大的小车在最后那段连续的小

飞思卡尔智能车设计方法探讨

飞思卡尔智能车设计方法探讨

优 点就 是 无论 制 臂 状 态 如 何 , 桥 都 不会 出 现 “ H 共
态 导通 ” 短路 ) ( 。电路 图如 2所示 。
GD N
图 2 H 桥 电 路
圈 3 MC 3 8 芯 片 驱 动 电路 386
采用 C MO S管 搭 建 H 桥 , 特 点 是 内阻 小 , 其 驱
1 6 / n 工 作 效 率 最 大 。通 过 电 机 驱Байду номын сангаас动 模 块 40 0rmi, 控 制 电机 两端 电压 , 以使模 型车 加速运 行 , 可 也可对 模 型车进 行制 动 。可 以使 用 大功 率 晶体 管 、 桥 或 全
者半桥 电路 , 出 P 输 WM 波形 实现 对 电机 的控 制 。 通过 查阅 大 量 资 料 , 目前 主 流 R 3 0S 直 流 S 8一T
Q 4关 闭 , 电机 两 端均 为高 电平 , 电机 不转 ; 当控 制臂
要 电机 双 向旋 转控 制 , 需要 另一 片 B S 9 O共 同 则 T 76 组成 全桥 。图 为采 用 B 7 6 TS 9 0驱 动 芯 片 的 电路 如
图 4所 示 。
1 2均 为高 电平 时 , 、 、 Ql Q2关 闭 , 3 Q4导 通 , Q 、 电机 两 端均 为低 电平 , 机 也不 转 , 以 , 电路 有 一个 电 所 此
图 1 系统 结构 框 图
1 智 能 车整 体 设 计
系统 采 用 飞思 卡 尔半 导 体 公 司的 1 6位微 处理
2 驱 动 电路设 计
直 流 电机 的性 能受 驱 动 电路 的好 坏 影 响 , 的 好
驱 动 电路 可 以充 分发 挥 直 流 电机 的 性 能 , 而 为整 从 个智 能 车提供一个 性能 优越 的动力 系统 。飞思 卡尔

飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍

飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍

飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍写在之前的话:1、⽬前我是⼀名在校学⽣,这也是我第⼀次写博客,不周之处,请多谅解;2、此算法并⾮原创,借鉴⾃⼭东德州学院第⼋届⽩杨队(PS:个⼈看法,对于⼀些⼈把别⼈的开源东西改头换⾯⼀下就说是⾃⼰的原创⾏为⼗分鄙视);3、对于此算法的理解和说明并⾮纸上谈兵,算法已经被我运⽤到了⼩车⽐赛中并取得好的成绩(具体就不多说了,⽐赛时车莫名其妙坏了,⽐赛前调试的速度绝对能进国赛,⽐较遗憾),总之这算法是我尝试过的最好的算法;4、这⼀次所介绍的只是路径算法和⼀些知识普及,后⾯有时间会介绍其余部分算法及许多好的思路(舵机电机控制思路(不只是简单的PID),双车策略);5、希望对于这⽅⾯有涉及的⼈能与我联系并交流或指出不⾜之处。

---------------------------------------------------------------分割线-----------------------------------------------------------------------------⼀、没有这⽅⾯了解的可以看看 飞思卡尔智能车分为三组:摄像头、光电、电磁,我做的是电磁车,三种车队区别在于传感器的不同,所以获得路径信息的⽅法也不⼀样,摄像头和光电识别的是赛道上的⿊线(⽩底赛道),⽽电磁车则是检测埋在赛道下的通⼊100mh电流的漆包线,摄像头和光电采⽤的是摄像头和ccd作为传感器,电磁则是⽤电感放在漆包线周围,则电感上就会产⽣感应电动势,且感应电动势的⼤⼩于通过线圈回路的磁通量成正⽐,⼜因为漆包线周围的磁感应强度不同,因此不同位置的电感的感应电动势就不同,因此就可以去确定电感位置;因此在车⼦前⾯设置了50cm的前瞻,电感布局如下(怎么发不了图⽚):分为两排,前排3个,编号0,1,2(前期还加了两个竖直电感⽤来帮助过直⾓弯,后来改为了⼋字电感);后排2个,编号3,4;现在车⼦获得了不同位置的感应电动势的⼤⼩了,但这些值是不能处理的:1、感应电动势太微弱;2、是模拟信号,信号太微弱就放⼤它;这就涉及到模拟电路的知识了,就不多说了(因为要把这讲完到PCB绘制的篇幅就⾜够写另开⼀号专门写这些⽅⾯来(PS:题外话(我的题外话⽐较多)):放⼤部分外围你设计的再好也抵不过⼀个更好的芯⽚,有两个例⼦,⼀个是我⾃⼰的:之前⽤的是NE5532,但是效果不理想,加了好多什么滤波,补偿,都⽤上,没⽤,软件⾥处理后⾯再说,后来⼀狠⼼换了AD620,感觉像是春天来了,因为它是仪⽤放⼤器,还有就是贵。

飞思卡尔

飞思卡尔

光电组、摄像头组、 光电组、摄像头组、电磁组简介
霍尔开关元件: 霍尔开关元件: 霍尔传感器是基于霍尔效应原理,将电流、 霍尔传感器是基于霍尔效应原理,将电流、 磁场、位移、压力、 磁场、位移、压力、压差转速等被测量转换 成电动势输出的一种传感器。虽然转换率低、 成电动势输出的一种传感器。虽然转换率低、 温度影响大、 温度影响大、要求转换精度较高时必须进行 温度补偿,但霍尔传感器具有结构简单、 温度补偿,但霍尔传感器具有结构简单、体 积小、坚固、频率响应宽(从直流到微波)、 积小、坚固、频率响应宽(从直流到微波)、 动态范围(输出电动势的变化) 无触点、 动态范围(输出电动势的变化)大、无触点、 寿命长、可靠性高, 寿命长、可靠性高,以及易于微型化和集成 电路化等优点。 电路化等优点。
光电组、摄像头组、 光电组、摄像头组、电磁组简介
理论上可以用密 绕的线圈作为传感器 去测量通电直导线的 磁场。 磁场。 实际上要用LC并联 实际上要用LC并联 LC 谐振电路放大感应电压, 谐振电路放大感应电压, 并且由于LC LC回路的选频 并且由于LC回路的选频 特性, 特性,可以去除一些噪 声。
‘飞思卡尔’智能车简介
大赛要求使用统一指定的竞赛 车模套件, 车模套件,采用飞思卡尔公司的 位微控制器MC9S12XS128 MC9S12XS128作为 16 位微控制器MC9S12XS128作为 核心控制单元, 核心控制单元,自主构思控制方 案进行系统设计, 案进行系统设计,包括传感器信 号采集处理、动力电机驱动、 号采集处理、动力电机驱动、转 向舵机控制以及控制算法等, 向舵机控制以及控制算法等,完 成智能车工程制作及调试。 成智能车工程制作及调试。
‘飞思卡尔’智能车简介
大赛组委会统一规定了车模和赛道标准, 大赛组委会统一规定了车模和赛道标准, 并且主要以速度为评判标准: 并且主要以速度为评判标准:

中国矿业大学徐海学院-徐海电磁一队技术报告

中国矿业大学徐海学院-徐海电磁一队技术报告

关键词:智能汽车;电磁检测;飞思卡尔;PID 调节
V
第一章 引言
1.1 概述
“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等学校自动化专业教 学指导分委员会主办的科技竞赛。该竞赛以“立足培养,重在参与,鼓励探索, 追求卓越”为指导思想[1],旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识 运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的 兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神。 比赛按照车模识别路线方案分成摄像头组、光电组和电磁组。通过采集道 路图像信息进行路径检测的车模属于摄像头组;通过采集道路少数离散点反射 亮度进行路径检测的车模属于光电组;通过感应由道路中心电线产生的交变磁 场进行路径检测的车模属于电磁组[2]。其中摄像头组和光电组是历届常规项目, 电磁组是第五届新设立的比赛项目。 全国大学生智能汽车竞赛通常在每年的 10 月份公布次年竞赛的题目和组织 方式,并开始接受报名。次年的 3 月份进行相关技术培训,7 月份进行分赛区竞 赛,8 月份进行全国总决赛。中国矿业大学徐海学院于 2009 年第一次参加全国 智能车竞赛,共有两支队伍参加,获得分赛区三等奖一项;2010 年组织了四支 参赛队伍参加,获得分赛区三等奖四项;2011 年组织了六支参赛队伍参加,获 得分赛区一等奖两项、二等奖一项、三等奖两项、优胜奖一项。智能车竞赛得 到了学院领导和电工电子实验中心的大力支持。学院大学生科技创新基地自 2009 年开始每年举办学院智能车大赛,为“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛选拔人 才。经过三年参赛实践,逐渐形成了兴趣发现、专业培训、能力提高、选拔竞 赛等完整的培养方式,提高了学生解决实际问题的能力。 本报告将针对在制作和调试徐海电磁一队智能车过程中涉及的:车模机械 结构调整、传感器和舵机安装、信号采集与处理、飞思卡尔系统板、电机驱动 模块、软件算法等部分进行详细介绍。报告最后给出了车模的详细技术参数。

第五届飞思卡尔智能车电磁组程序

第五届飞思卡尔智能车电磁组程序

第五届飞思卡尔智能车电磁组获奖程序MC9S12XS128单片机、用前置线圈检测磁感线、用无线蓝牙采集数据、干簧管检测起跑线磁铁。

#include <hidef.h> /* common defines and macros */#include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */#include <stdio.h>/****************************************************************************** ******一·全局变量声明模块******************************************************************************* ******/typedef unsigned char INT8U;typedef unsigned int INT16U;typedef int INT32;typedef struct {INT8U d; //存放这一次AD转换的值}DATA;/****************************************************全局变量声明区*****************************************************/DA TA data[6]={0}; //全局变量数组,存放赛道AD转换最终结果INT8U a[6][8]={0}; //全局变量用来存放赛道AD转换中间结果INT8U cross0,cross1; //记录十字叉线#define LED PORTA_PA7#define LED_CS PORTA_PA0byte START ;INT16U dianji0;//用来存放上次电机转速PWM,来判断是否减速#define duojmax 9200 //向左转向最大值#define duojmid 8400 //打在中间#define duojmin 7600 //向右转向最小值#define duojcs 8000;#define dianjmax 1200#define dianjmin 10#define dianjmid 600static INT8U look=0,look1=0;int road_change[100]={0}; //判断赛道情况数组int roat_change0;int *r_change0; //指向数组最后一位int *r_change1; //指向数组倒数第二位int sum_front=0,sum_back=0; //分别存储数组前后两部分的和INT16U waittime=0;INT8U choise; //读拨码开关数值/******************************速度测量参数定时********************************/#define PIT0TIME 800 //定时0初值:设定为4MS 测一次速度,采一次AD值#define PIT1TIME 1390 //定时1初值:设定为7ms定时基值/*******************************脉冲记数变量*******************************/ static INT16U PulseCnt;//最终的脉冲数/******************************电机PID变量*********************************/float speed_return_m ;struct {int error0;int error1;int error2;int speed;int chage;float q0,q1,q2,Kp,Kd,Ki;}static SpeedPid;/********************************速度变量设定*******************************/ INT8U speedmax ; //直道加速INT8U speedmin ; //急转弯刹车INT8U speedmid ; //弯道内部限速INT8U speedaveg ; //INT8U breaktime ; //刹车时间////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#define speederror_min 2 //允许的最小误差static int NowSpeed;static int speed_control; //存储pid输出值static int speed_return;/*******************************舵机PID参数******************************/struct{int error0;int error1;int error2;int chage;float Kp,Kd,Ki;}PositionPid;int change;static INT16U angle_left [52]={8550,8562,8574,8586,8598,8610,8622,8634,8646,8658,8670,8682,8694,8706,8718,8730,8 742,8754,8766,8778,8790,8802,8814,8826,8838,8850,8862,8874,8886,8898,8910,8922,8934,894 6,8958,8970,8982,8994,9006,9018,9030,9042,9054,9066,9078,9090,9102,9114,9126,9138,9150,9 150};static INT16U angle_right[52]={8250,8238,8226,8214,8202,8190,8178,8166,8154,8142,8130,8118,8106,8094,8 082,8070,8058,8046,8034,8022,8010,7998,7986,7974,7962,7950,7938,7926,7914,7902,7890,787 8,7866,7854,7842,7830,7818,7806,7794,7782,7770,7758,7746,7734,7722,7710,7698,7686,7674,7 662,7650,7650};static INT16U *angle_l=angle_left ,*angle_r=angle_right;static INT16U angle_control=duojmid; //舵机PWM最终控制量static INT16U angle_control0=duojmid;static INT16U angle_control1=duojmid;static INT16U break_pwm=0;INT16U angle_return;/****************************lcd液晶显示变量定义**************************/#define LCD_DATA PORTB#define LCD_RS PORTA_PA4 //PA6#define LCD_RW PORTA_PA5 //PA7#define LCD_E PORTA_PA6 //PA7INT8U start[]={"WELCOME TO LZJTU"};INT8U date[]={"2011-3-15 TUS"};INT8U time[]={"00:00:00"};INT16U Counter=0;INT8U Counter0=0,select=0,min=0;INT8U Counter1=0;INT8U LCD_choice;/**************************标志变量区*************************************/INT8U stop_flag=0;INT8U start_flag=0;INT8U backflag=0;INT8U AD_start ;INT8U zhijwan=0 ;INT8U shizi=0;/****************************************************************************** ******二·初始化函数模块******************************************************************************* ******//**************************************************************1. 芯片初始化--------MCUInit()**************************************************************/void MCUInit(void){//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ********总线周期计算方法******** //// fBUS=fPLL/2 //// fvoc=2*foscclk*(synr+1)/(refdv+1) //// PLL=2*16M*(219+1)/(69+1)=96Mhz /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CLKSEL=0X00;PLLCTL_PLLON=1; //锁相环控制SYNR = 0X40|0X05;REFDV =0X80|0X01;POSTDIV=0X00;while( CRGFLG_LOCK != 1); //等待锁相环时钟稳定,稳定后系统总线频率为24MHz CLKSEL_PLLSEL = 0x01; //选定锁相环时钟PLLCTL=0xf1; //锁相环控制//时钟合成fpllclk=2*foscclk*(synr+1)/(refdv+1)//synr=2;refdv=1;外部时钟foscclk=16mb//fpllclk=48mb 总线时钟24mb// CRGFLG=0x40; //时钟复位控制// CRGINT=0x00 ; //时钟复位中断使能// CLKSEL =0xc0; //时钟选择//COPCTL =0x00;// ARMCOP =0x00; //看门狗复位// RTICTL =0x00; //实时中断}/**************************************************************2. AD转换初始化--------ADCInit()**************************************************************/void ADCInit(void){A TD0CTL1=0x00;A TD0CTL2=0x40; //0100,0000,自动清除使能控制位,忽略外部触发//转换结束允许中断,中断禁止A TD0CTL3=0xA4; //0100,0100,转换序列长度为4;FIFO模式,冻结模式下继续转换A TD0CTL4=0x05; //00001000,8位精度,PRS=5,ATDCLOCK=BusClock(24mb)/(5+1)*2,约为2MHz,采样周期位4倍AD周期A TD0DIEN=0x00; //输入使能禁止}/**************************************************************3. PWM初始化--------PWMInit()**************************************************************/void PWMInit(void) //PWM初始化{//总线频率24mb//1. 选择时钟:PWMPRCLK,PWMSCLA,PWMSCLB,PWMCLKPWME=0x00; //PWM通道关闭PWMPRCLK=0x01; //00010011时钟源A=BusClockA/2=48M/2=24MB;//低位clockA:01,45;高位clockB:23,67 时钟源B=48/1=48MBPWMSCLA =2; //ClockSA=ClockA/2/2=24MB/4=6MBPWMSCLB =2; //ClockSB=ClockB/2/2=12MBHzPWMCLK =0xFF; //通道均级联,均用SA,SB ,且都为6MB//2. 选择极性:PWMPOLPWMPOL =0xff; //电机正反转寄存器(PWMPOL)起始输出为高电平//3. 选择对齐方式:PWMCAEPWMCAE=0x00; //输出左对齐//4.PWMCTL PWM控制寄存器PWMCTL=0xF0; //01,23,45,67通道都级连,输出风别由1,3,5,7口控制//5. 使能PWM通道; PWME//6. 对占空比和周期编程//周期计算公式:输出周期=通道时钟周期*(PWMPERX+1)//占空比:=(PWMPERYX+1)/(PWMPERX+1)//开始时刻应使舵机打直,电机不转//1.通道45用来控制舵机PWMPWMPER45=60000-1; //PWM01=6MB/(60000)=100HzPWME_PWME5 =0; //舵机PWM通道开//2.通道23用来控制电机PWM1,通道01用来作为电机PWM2PWMPER23=1200-1;//电机正转PWM周期初始化。

飞思卡尔智能车简介

飞思卡尔智能车简介

智能车制作F R E E S C A L E学院:信息工程学院班级:电气工程及其自动化132 学号:6101113078姓名:李瑞欣目录:1. 整体概述2.单片机介绍3.C语言4.智能车队的三个组5.我对这门课的建议一、整体概述智能车的制作过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节,要求学生组成团队,协同工作。

内容涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科多专业。

下面是一个智能车的模块分布:总的来说智能车有六大模块:信号输入模块、控制输出模块、数据处理模块、信息显示模块、信息发送模块、异常处理模块。

1、信号输入模块:智能车通过传感器获知赛道上的路况信息(直道,弯道,山坡,障碍物等),同时也通过传感器获取智能车自身的信息(车速,电磁电量等)。

这些数据构成了智能车软件系统(大脑)的信息来源,软件系统依靠这些数据,改变智能车的运行状态,保证其在最短的时间内按照规定跑完整个赛道。

2、控制输出模块:智能车在赛道上依靠转向机构(舵机)和动力机构(电机)来控制运行状态,这也是智能车最主要的模块,这个模块的好坏直接决定了你的比赛成绩。

电机和舵机都是通过PWM控制的,因此我们的软件系统需要根据已有的信息进行分析计算得到一个合适的输出数据(占空比)来控制电机和舵机。

3数据处理模块:主要是对电感、编码器、干簧管的数据处理。

信号输入模块得到的数据非常原始,有杂波。

基本上是不能直接用来计算的。

因此需要有信号处理模块对采集的数据进行处理,得到可用的数据。

4信息显示模块:智能车调试过程中,用显示器来显示智能车的部分信息,判断智能车是否正常运行。

正式比赛过程中可关闭。

主流的显示器有:Nokia 5110 ,OLED模块等,需要进行驱动移植。

5信息发送模块智能车的调试过程中,我们需要观察智能车的实时状态(采集的信号是否正常,输出是否正常),这个时候就需要用到信息发送模块,将智能车运行时的数据发送到电脑上就行分析处理。

北京联合大学木-牛流马队技术报告

北京联合大学木-牛流马队技术报告

第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告基于电磁循迹的最佳赛车控制算法研究学校:北京联合大学队伍名称:木牛流马(电磁)参赛队员:刘刚刘强孙士杰带队教师:刘继成潘峰关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员名:____________带队教师签名:____________日期:____________摘要本文介绍了飞思卡尔智能车系统。

本智能车系统以飞思卡尔高性能16 位单片机MC9S12XS128 为核心,通过用电感检测赛道导线激发的电磁波来引导小车行驶,用编码器来检测小车的速度。

我们使用集成运算放大器进行电磁信号放大,利用二极管倍压整流来将放大后的电磁信号转换为正比于交流电压信号峰峰值的直流信号,通过AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息。

速度控制上,我们使用模糊PID 算法进行控制。

另外,为了提高调试的方便性,我们开发了赛道计时系统,利用SD 卡存储信息,并且使用MATLAB、Ansoft HFSS 进行辅助仿真。

单片机开发平台为CodeWarrior IDE 5.9.0,利用其中的Processor Expert模式进行硬件初始化,在单片机运用方面取得了非常出色效果。

关键字:飞思卡尔智能车,MC9S12XS128,电磁,模糊PID控制This article describes the Freescale intelligent vehicle system. The intelligentvehicle system to Freescale's high-performance 16-bit microcontroller MC9S12XS128 the corewire through the inductive test circuit to guide the electromagnetic waves excited by car travel, with the encoder to detect the car speed. We use the integrated operational amplifier ofelectromagnetic signal amplification, using diode doubler rectifier to be amplifiedelectromagnetic signal is converted to AC voltage signal proportional to the peak to peak of theDC signal, sampled by AD get the current sensor location information on the track. Speed control, we use the fuzzy PID control algorithm. In addition, to improve the ease of debugging, we have developed a track timing system, use SD card to store information, and use MATLAB, Ansoft HFSS simulation to assist.MCU Development Platform for the CodeWarrior IDE 5.9.0, use one of the Processor Expertmode hardware initialization, the MCU has made very good use of effects.Keywords:The Freescale smart car, MC9S12XS128, electromagnetic, fuzzy PID control第一章引言 (3)1.1 赛事介绍 (4)1.2 车模和赛道简介 (4)1.3 芯片和开发软件 (5)第二章机械设计 (7)2.1 PCB板的安装 (7)2.2 前轮调整 (9)2.3 舵机安装 (10)2.4 齿轮传动机构调整 (11)2.5 后轮差速机构调整 (11)第三章硬件电路设计 (12)3.1 路线识别电路设计 .............................................................................错误!未定义书签。

飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告_摄像头组

飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告_摄像头组

第十届"飞思卡尔"杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:电子科技大学摘要本文设计的智能车系统以MK60DN512ZVLQ10微控制器为核心控制单元,通过CMOS摄像头检测赛道信息,使用模拟比较器对图像进行硬件二值化,提取黑色引导线,用于赛道识别;通过编码器检测模型车的实时速度,使用PID控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度,实现了对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。

关键字:MK60DN512ZVLQ10,CMOS,PIDAbstractIn this paper we will design a smart car system based on MK60DN512ZVLQ10as the micro-controller unit. We use a CMOS image sensor to obtain lane image information. Then convert the original image into the binary image by the analog comparator circuit in order to extract black guide line for track identification. An inferred sensor is used to measure the car`s moving speed. We use PID control method to adjust the rotate speed of driving electromotor and direction of steering electromotor, to achieve the closed-loop control for the speed and direction.Keywords: MK60DN512ZVLQ10,CMOS,PID目录摘要 (II)Abstract (III)目录............................................................................................................................ I V 引言.. (1)第一章系统总体设计 (2)1.1系统概述 (2)1.2整车布局 (3)第二章机械系统设计及实现 (4)2.1智能车机械参数调节 (4)2.1.1 前轮调整 (4)2.1.2其他部分调整 (6)2.2底盘高度的调整 (7)2.3编码器的安装 (7)2.4舵机转向结构的调整 (8)2.5摄像头的安装 (9)第三章硬件系统设计及实现 (11)3.1 MK60DN512ZVLL10主控模块 (12)3.2电源管理模块 (12)3.3 摄像头模块 (14)3.4电机驱动模块 (15)3.5测速模块 (16)3.6陀螺仪模块 (16)3.7灯塔检测模块 (16)3.8辅助调试模块 (17)第四章软件系统设计及实现 (19)4.1赛道中心线提取及优化处理 (19)4.1.1原始图像的特点 (19)4.1.2赛道边沿提取 (20)4.1.3推算中心 (21)4.1.4路径选择 (23)4.2 PID 控制算法介绍 (23)4.2.1位置式PID (24)4.2.2增量式PID (25)4.2.3 PID参数整定 (25)4.3转向舵机的PID控制算法 (25)4.4驱动电机的PID控制算法 (26)第五章系统开发及调试工具 (27)5.1开发工具 (27)5.2上位机图像调试 (27)5.3SD卡模块 (27)5.3.1SD卡介绍 (27)5.3.2 SPI总线介绍 (28)5.3.3软件实现 (28)第六章模型车的主要技术参数 (30)结论 (31)参考文献 (I)附录A:电原理图 (II)附录B:程序源代码................................................................................................... I V引言随着科学技术的不断发展进步,智能控制的应用越来越广泛,几乎渗透到所有领域。

浙江工业大学(电磁)-飞狐二队技术报告

浙江工业大学(电磁)-飞狐二队技术报告

1.3 技术报告框架安排
3.1 前轮参数调整 ................................................................................................5 3.2 后轮差速机构调整 ........................................................................................7 3.3 编码器的安装 ................................................................................................7 3.4 舵机的安装 ....................................................................................................8 3.5 传感器的安装 ................................................................................................8 3.6 主控板的安装 ................................................................................................9 第四章 硬件系统设计 11
参赛队员签名: 参赛队员签名: 参赛队员签名: 带队教师签名: 日 期:
目 录
第一章 引 言 1
1.1 智能车比赛概述 ............................................................................................1 1.2 从相关文献学习到参加比赛的历程 ............................................................1 1.3 技术报告框架安排 ........................................................................................1 第二章 系统整体方案设计 3

CS5460A中文数据手册

CS5460A中文数据手册
Tel: 021-54385846, 54996731; Fax:021-54996731; MP: 13818593177 Email: zhoubenhong@; zhoubenhong@ QQ: 511937505; Skype: zhoubenhong; MSN: zhoubh888@ Website:
l 片内功能:可以测量电能(有功),I *V,IRMS 和 VRMS ,具有电能-脉冲转换功能
l 可以从串行EEPROM 智能“自引导”,不需要微 控制器
l AC 或DC 系统校准 l 具有机械计度器/步进电机驱动器 l 符合IEC687/1036 ,JIS 工业标准 l 功耗<12mW l 优化的分流器接口 l V对I的相位补偿 l 单电源地参考信号 l 片内2.5V 参考电压(最大温漂60ppm/℃) l 简单的三线数字串行接口 l 看门狗定时器 l 内带电源监视器 l 电源配置
VA+ = +5 V; VA- = 0V; VD+ = +3.3V~+5 V
概述
CS5460A 是一个包含两个ΔΣ模-数转换 器(ADC)、高速电能计算功能和一个串行接 口的高度集成的ΔΣ 模-数转换器。它可以精确 测量和计算有功电能、瞬时功率、IRMS 和VRMS , 用于研制开发单相2 线或3 线电表。CS5460A 可以使用低成本的分流器或互感器测量电流,使 用分压电阻或电压互感器测量电压。CS5460A 具有与微控制器通讯的双向串口,芯片的脉冲输 出频率与有功能量成正比。CS5460A 具有方便 的片上AC/DC 系统校准功能。
cs5460a单相双向功率电能ic特性rms具有电能脉冲转换功能可以从串行eeprom智能自引导不需要微控制器ac或dc系统校准符合iec6871036jis工业标准片内25v参考电压最大温漂60ppm电源配置va0v

全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛

全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛

全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛(郑新旺老师提供)(一)项目简介为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,促进高等教育教学改革,受教育部高等教育司委托,由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办全国大学生智能汽车竞赛。

该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一项具有探索性工程的实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。

该竞赛以“立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台,竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节,要求学生组成团队,协同工作,初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。

该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体,是以发展迅猛、前景广阔的汽车电子为背景,涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。

该竞赛规则透明,评价标准客观,坚持公开、公平、公正的原则,力求向健康、普及、持续的方向发展。

全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国设有自动化专业的高等学校(包括港、澳地区的高校)参赛。

竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛,各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。

每届比赛根据参赛队伍和队员情况,分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。

每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。

全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针,充分调动各方面参与的积极性。

诚毅学院每年9月组织选拔和培训,经过近一年的准备后,次年7月份参加比赛。

诚毅学院智能车队自2012年组建以来,2012年获得华南赛区三等奖三项,2013年获得华南赛区三等奖五项,2014年获得华南赛区二等奖五项、三等奖一项,成绩逐年提高。

智能车电磁组-四川大学-雷鸣队技术报告

智能车电磁组-四川大学-雷鸣队技术报告
车轮胎。 5.2.5 小车在平时放置的时候应注意保护,不要让其受到不必要的破坏(有 宠物时要特别注意)。 还有很多要注意的,需要大家多做总结,保证在参赛之前,小车不会因为一些 愚蠢的错误而退出比赛,经过一段时间的调试后,比赛时能像刚调好的时候一 样,以最好ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状态参加比赛。
5.3 智能车赛道调试
15
第五章:开发工具,制作,安装,调试过程
为了避免车模在通过十字交叉线路口时受到的影响,在固定两个电感线圈 的时候,尽量保持这两个线圈呈水平位置,并且在一条直线上,如下图所示。
如果电磁线圈安装不在同一条水平线上,那么车模在过十字交叉路口的时 候,水平方向的电线中的磁场就会在这两个线圈上产生额外的感应电动势。这 些电动势会造成车模方向控制的不稳定性。
第二章:智能车机械设计 2.1 智能车机械部分安装及改造
3
第二章:智能机械设计
2.1.1 去掉前轮及其支撑部件,去掉后轮悬挂缓冲支架 2.1.2 固定车模底盘与后轮支架
原有车模为了减轻后轮振动对于车体的影响,后轮的支架与底盘之间采用 了活动连接方式。但是,为了保证车模直立车体稳定性,需要将原有车模地盘
绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以 2 线、4 线、8 线、16 线„„编排,这样, 在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、 暗,获得一组从 2 的零次方到 2 的 n-1 次方的唯一的 2 进制编码(格雷码), 这就称为 n 位绝对编码器。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受 停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需 记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候
在调试过程中遇到的一些问题以及解决办法 5.3.1 小车直立过程中前后抖动强烈,直立过程中出现前后运动而且幅度 增加,不能稳定在一定区域 解决办法:按照一定的顺序进行 PID 参数调整,逐步使小车能够稳定的站立。 5.3.2 小车在赛道中电感不能对准中线 解决办法:调整电感位置,或者代码中有关信号检测放大输出的部分,以及检 查硬件电路焊接中是否存在元件选取错误现象(贴片元件选取过程中要认真仔 细,多检查,否则出现错误不容易发现)。 5.3.3 赛车在赛道调试时出现左右摆动的情况 解决办法:说明转向的阻力信号过小,调大即可。 5.3.4 赛车在赛道调试时出现前后摆动的情况,容易出现点头现象 解决办法:说明小车电机能力耗尽,这是应该合理分配平衡转向速度控制的电 机消耗,适当提高平衡的比例。 5.3.5 小车在连续的 S 弯不能正确沿着赛道行进,会冲出赛道 解决办法:调节软件代码中的回复力控制参数部分,调大调小要根据小车冲出 赛道的情况确定,若果是明显的过冲,则调小参数,如果是在过弯时因扭力不 够而冲出赛道,则调大参数。 5.3.6 在过 U 形弯时,小车出现打滑现象 解决办法:首先是赛道以及小车轮胎是否打滑,要进行赛道轮胎擦拭,然后是 小车硬件的改进,降低小车的重心,以达到稳定的效果,最后是软件方面,要 调节速度,尽量在其极限速度范围内调试。
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}
else
STEER_ANGLE=STEER_MID;
}
else
{
if(AD[0]>AD[2])
STEER_ANGLE=STEER_MAXR;
else if(AD[0]<AD[2])
goal_speed = Speed_P*error_speed +Speed_I*error_sum_speed+Speed_D*d_error;
//---------------------------------------------------------------//
#include "Init.h"
#include "Debug.h"
#define GO_AHEAD 0x20 //电机正转
#define BACK 0x80 //电机反转
#define M_MAX 3000 //电机最高加速
}
/*****************************************************
函数名称:Delay_1ms(uint i)
入口参数:i
*****************************************************/
void Delay_1ms(uint ms)
void Angle()
{
int ad;
Read_AD();
ad=AD[0]-AD[2];
if(AD[1]>500)
{
if(ad>0)
{
if((ad/8)>140)
{
;;
}
}
/*****************************************************
函数名称:TIMER1_ISR(void) 定时器中断
*****************************************************/
STEER_ANGLE=STEER_MAXL;
else
{
;;
}
}
}
/*****************************************************
函数名称:void PIDCalc(int speed_max)
入口参数:speed_max
电机PID调整
*****************************************************/
void PIDCalc(int speed)
{
error_speed = speed - count; //当前速度与目标速度的偏差
if( goal_speed >= M_MAX )
goal_speed = M_MAX;
if( goal_speed <= M_MIN )
goal_speed = M_MIN;
if(STOP_flag) //起始线停车
#pragma CODE_SEG __NEAR_SEG NON_BANKED
void interrupt 66 TIMER1_ISR(void) //timer1的中断向量号为66
{
count=PACNT; //读取外部计数值(编码器值)
ad=AD[2]-AD[0];
if((ad/8)>140)
STEER_ANGLE=STEER_MAXL;
else
STEER_ANGLE=STEER_MID-(ad/8);
函数名称:SCI0_ISR(void) 串口中断
*****************************************************/
#pragma CODE_SEG __NEAR_SEG NON_BANKED
void interrupt 20 SCI0_ISR(void) //SCI的中断向量号为20
入口参数:无
出口参数:无
说 明:无
修改日期:2011-3-6
*****************************************************/
void Read_AD(void)
{
uchar i;
AD[0]=0;
AD[1]=0;
MOTOR_SPEED=1700;//1200+10*(-error_speed);
STOP_flag=0;
}
else
{
PORTA=GO_AHEAD;
MOTOR_SPEED=goal_speed; //输出转速
{
//PORTA= BACK; //反转
//MOTOR_SPEED=1500;
//Delay_1ms(100);
MOTOR_SPEED=0;
}
else if(error_speed<-9)
{
//PORTA= BACK; //反转
PACNT=0; //寄存器清零
// PIDCalc(speed);
Angle();
PITTF_PTF0=1;
}
#pragma CODE_SEG DEFAULT
/*****************************************************
byte STOP_flag = 0; //电机停止运转标志位
uint count = 0; //编码器计数寄存器
int error_speed = 0; //当前速度与目标速度的偏差
int error_sum_speed = 0; //对每次的速度偏差进行累加
函数名称:main()
*****************************************************/
void main()
{
Init_Dev();
Delay_1ms(3000);
EnableInterrupts;
for(;;)
uint goal_speed = 0; //输出速度值
int speed = 58; //恒速跑,速度设置
/*****************************************************
函数名称:Read_AD(void)
error_sum_speed+=error_speed; //对每次的速度偏差进行累加
d_error=last_error-error_speed; //上次偏差与当前偏差的差值
last_error=error_speed;
if(error_sum_speed>3000)
{
int ii,jj;
if(ms==0)
ms=1;
for(ii=0;ii<ms;ii++)
for(jj=0;jj<2770;jj++);
}
/*****************************************************
error_sum_speed=3000;
if(error_sum_speed<0)
error_sum_speed=0;
if(error_speed<0)
error_speed=0;
if(d_error<0)
d_error=0;
//-----------------------------PI-------------------------------//
STOP_flag=0;
}
}
/*****************************************************
函数名称:Angle()
*****************************************************/
int last_error = 0; //error[-1]上次的当前速度与目标速度的偏差
int d_error = 0; //上次速度偏差与当前速度偏差的差值
//int pre_error = 0; //error[-2]
#include <hidef.h> /* common defines and macros */
#include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */
#include <MC9S12XS128.h>
#define M_MIN 1000 //电机最小加速
#define Speed_P 150 //速度PID比例P
#define Speed_I 6 //速度PID积分I
#define Speed_D 9 //速度PID微分D
AD[2]=0;
for(i=0;i<7;i++) //软件滤波
{
while(!ATD0STAT0_SCF);
AD[0]= ATD0DR0;
AD[1]= ATD0DR2;
AD[2]= ATD0DR4;
STEER_ANGLE=STER_MID+(ad/8);
}
else if(ad<0)
{
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