飞思卡尔智能车大赛杭州电子科技大学杭电二队(6)

飞思卡尔智能车大赛技术报告

方案二：采用机械开关。可以在车轴上固定一个突出的圆球，在底板上相对应固定一个轻触开关，车轮每次转过一圈可以让轻触开关产生一个脉冲，通过计算脉冲间距的时间可以算出速度。这种方法的优点是结构简单，容易实现；缺点是机械触点容易磨损。

方案三：采用红外对管和编码盘：将一个带有孔的编码盘固定在转轴上，然后由红外对管检测编码盘的孔对红外线的阻通。原理和霍尔开关很接近，但在实际的硬件的实现上很简单，我们在圆形的薄PCB(0.3mm)板上转了24个孔再固定在塑料轮子与转轴的接口处，在电路上也只有一个电流电压转换电阻，该电阻上的逻辑电压由S12的内部定时器检测出速度，电路实现很简单。

以上三种方案都是比较可行的转速测量法案。但基与效果和实现的难度我们选了第三种方案。

2.4 路径控制算法

方案一：依靠大量的测试信息，通过路径识别返回的轨道信息查表，依据事先准备好的参数调整对应的舵机偏转角度。此方案在软件实现上比较简单 ，但是需要对控制规律进行大量的测试，而且实际运行的时候不存在反馈。

方案二：采用PID算法，实时调整舵机的偏转角度。同样需要通过大量的试验来调整所需的参数，但是PID算法在工业应用上比较成熟，有较好的控制效果。

由于方案一相对来说不够可靠，智能车运行中如果产生不稳定状况不能够自我调节，而方案二可以完全解决此问题，因此，我们采用方案二。

2.5 小结

经过对各种方案的仔细论证和比较，我们最终采用如下方案：

（1）路径识别模块： 采用架高的摄像头作为传感器。

（2）电动机驱动与调速模块：采用4个分立MOS管组成的H桥电机驱动方案。

（3）车轮检速模块：采用红外对管和编码盘的测速方案。

（4）路径控制算法：PID算法。

第三章 系统的硬件设计

系统硬件部分主要有六个模块的电路，分别是核心MCU模块、MCU电源模块、摄像头电源模块、侍服电机电源模块、H桥驱动模块和速度检测模块。。以下对每个部分的电路分别说明。