基于激光传感器的智能车循迹系统

本科生毕业论文（设计）

题目： 基于激光传感器的智能车循迹系统

学 部 信息科学与工程学部

学科门类 工学

专 业 电气工程及自动化

学 号

姓 名

指导教师

2013年5月16日

装

订

线 河北大学工商学院

基于激光传感器的智能车循迹系统

摘要

智能汽车是未来汽车发展的趋势，它体现了自动控制、人工智能、传感技术、机械技术、计算机技术等多个学科领域理论技术的交叉和综合。本文介绍了基于激光传感器的智能车循迹系统的设计过程及主要的控制算法。智能车控制系统的基本要求是在稳定性的基础上使其获得较快的速度。而智能车系统的方向控制及速度控制的配合控制是一个至关重要的因素。智能车软件设计是用Freescale 公司的Codewarrior软件作为软件开发和仿真下载的平台。通过激光传感器进行赛道信息的采集，利用小车携带的单片机对信息进行处理，得到小车与中心引导线的误差数据，通过PID控制算法，得到小车舵机的偏转角度和电机转速控制参数，用来控制小车完成对中心线的跟踪。智能车硬件系统以MC9S12XS128单片机作为主控制器，采用15只激光管和5只接收管作为信号采集传感器。电机驱动采取H桥驱动电路，并用欧姆龙500线编码器进行了速度采集。

关键词：激光传感器；MC9S12XS128单片机；PID；智能车；飞思卡尔

The Intelligent Car Tracking System Based on Laser Sensor

ABSTRACT

Smart cars are the future trends in vehicle development, It embodies the automatic control, artificial Intelligence, sensing technology, mechanical technology, computer technology and other technical disciplines theory and integrated cross. This article describes the design process based on laser detection of intelligent vehicle systems and main control algorithms of the systems. Intelligent vehicle control system is the basic requirement in the stability on the basis of which has better rapidity. While the steering system and speed the implementation of system coordination control is one of the main factors. Design of intelligent vehicle system is to use Freescale's Codewarrior software as the download software development and simulation platform. Track information by laser sensor acquisition, use the car carrying the MCU for processing information, get the error data trolley and the center guide lines, through the PID control algorithm, get car steering deflection angle and motor speed control parameters, is used to control the small car to the track center line.Intelligent vehicle system with MC9S12XS128 MCU as the main controller, uses 15 laser tubes and 5 receiving tube as the signal acquisition sensor. Motor driven by H bridge driver circuit, and OMRON 500 line encoder uses for speed acquisition.

Keywords: laser sensor；MC9S12XS128 microcontroller；PID；Intelligent car system

目录

1引言 (1)

1.1课题研究目的与意义 (1)

1.2智能车在国内外的发展状况 (1)

1.3智能车设计的主要内容 (1)

2智能车总体结构设计 (3)

2.1智能车系统的基本结构组成 (3)

2.2智能车主控模块的组成及原理 (3)

2.3智能车传感器模块的组成及原理 (5)

2.4智能车电源模块的组成及原理 (8)

2.5智能车执行模块的组成及原理 (8)

3智能车硬件电路设计 (11)

3.1智能车最小系统模块 (11)

3.2智能车电源管理模块 (12)

3.3智能车电机驱动模块 (13)

3.4智能车激光传感器模块 (14)

4智能车的机械设计 (17)

4.1系统机械结构设计 (17)

4.2转向舵机的安装 (17)

4.3对前轮的调整 (17)

4.4重量和重心的调整 (19)

4.5 差速的调整 (19)