基于 16 位单片机智能车控制系统设计时间：-12-02 16:53:29 起源：机器人智能网 作者：1 引言中国自起进行全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是一项以迅猛进展、前 景宽广汽车电子为背景，涵盖了自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械和汽车等多个学科专业科技创新竞赛。参赛队伍在车模平台基础 上，制作一个能够自主识别路线智能车，在专门设计赛道上自动识别道路行驶 [1]。本文所述智能车就是依据竞赛规则要求设计并 制作而成，该智能车控制系统实行飞思卡尔半导体企业生产 16 位 MC9S12DG128 单片机作为数字控制器,由安装在车前部黑白 CMOS 摄像头负责 采集赛道信息,并将采集到信号经二值化处理后传入单片机,单片机对信号进行判定处理后,由 PWM 发生模块发出 PWM 波对转向舵机进行控制,完成智能车 转向。另外，智能车后轮上装旋转编码器,用来采集车轮速度脉冲信号,单片机使用 PID 控制算法处理后控制量去改变电机驱动模块 PWM 波占空比,从而 控制智能车行驶速度。2 控制方案设计和硬件电路组成设计有效智能车控制系统必需首先掌握控制对象特征。依据对智能车特点分析，能够认为智能车转向控制系统传输函数近似为一阶积分加纯滞后，速度控制对象传输函数近似为一阶惯性加纯滞后结论。 转向控制系统关键是要求响应速度快，对稳态控制精度要求不高。而且控制对象只有积分和滞后步骤，没有常见惯性步骤。依据以上特点，转向控制实行 PD 控制器。对速度进行检测和控制意义在于尽可能使智能车根据道路条件许可最高速度行驶。在 弯道应将车速限制为不脱轨最高速度，在直道应该合适进行急加速以缩短单圈运行时间，提升竞赛成绩。同时，对速度信号进行积分求和能够得到赛道长度信息， 为道路识别和记忆模块提供数据。智能车速度控制系统精度不需要太高，关键是怎样快速响应赛道路况改变。所以速度控制实行 PID 控制器。针对不一样道路 情况快速正确地改变车速，实现稳定过弯。 智能车硬件电路关键由视频处理模块、方向控制模块和车速控制模块组成。各模块和单片机之间关系图 1 所表示。3 模块功效（1）视频处理模块。视频处理模块由 CMOS 摄像头、二值化电路和同时分离电路组成。（2）转向控制模块。转向控制模块关键由舵机完成。舵机转动会转化为车模转向拉杆横向移动,从而带动车模前轮转动,控制智能车行驶方向。舵机转向控制实行 PD 控制，依据赛道...
