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1、河南理工大学毕业设计说明书智能车控制系统设计摘要本文主要介绍了智能小车控制系统的软硬件设计及开发过程。车模系统的简单工作原理是单片机收集红外传感器返回来的赛道信息，通过相应运算后，软件判断其有效性，结合控制算法控制随动舵机给出合理舵值，控制前轮舵机转向，单片机再给出合适的PWM波占空比以控制电机转速。小车设计主要包括硬件电路设计和软件控制设计两大部分。此智能车系统采用模块化设计思想，完成了系统硬件电路的设计，其主要包括核心控制模块、电源管理模块、电机驱动模块、舵机控制模块、车速检测模块、路径识别模块等。本系统以16位微处理器MC9S12DG128为控制核心
2、，MC9S12DG128微控制器是M68HCS12系列16位单片机中的一种，其内部结构主要有单片机基本部分和CAN功能块部分组成。为了提高系统的运行性能，对转向控制策略、行驶速度控制策略及后轮驱动闭环PID控制算法策略等进行了详细分析与设计。在此基础上，完成了系统软件的具体设计和实现。关键字：模块化PID单片机PWMAbstractThispapermainlyintroducesthehardwareandsoftwareofthecontrolsystemofintelligentcardesignanddevelopmentprocess.Thesi
3、mplemodelssystemworkingprincipleistocollectinfraredsensormcureturncircuitinformation,throughthecorrespondingoperation,thesoftwarejudgeitseffectiveness,combiningcontrolalgorithmwithdynamicsteeringgearcontrol,reasonablefrontwheelsteeringgearcontrolruddervaluessteering,mcuandthenpres
4、entstherightPWMwavesoccupiesemptiescomparedtocontrolmotorspeed.Cardesignincludeshardwarecircuitandsoftwarecontroldesignoftwoparts.Thesmartcarsystemadoptstheideaofmodulardesign,completethehardwarecircuitdesign,anditsmainincludingcorecontrolmodule,powermanagementmodule,motordrivermo
5、dule,steeringgearcontrolmodule,speeddetectionmodule,pathrecognitionmodule,etc.ThissystemtoMC9S12DG128ascontrolcore,M68HC12seriesMC9S12DG128microcontrollerisoneof16bitmcu,itsinternalstructureismainlyamcubasicpartsandCANfunctionblocksparts.Inordertoimprovetheoperationofthesystemperf
6、ormance,thesteeringcontrolstrategyandspeedclosed-loopcontrolstrategiesandrearwheeldrivestrategyofPIDcontrolalgorithmisadetailedanalysisanddesign.Onthisbasis,completedthespecificsoftwaresystemdesignandimplementation.Keyword:modularPIDMCUPWM40目录1绪论１1．1课题研究背景和意义１1.2国内外研究现状２1.3论文主要内容及
7、结构３2智能车硬件电路设计５2.1设计目标５2.2控制芯片MC9S12DG128电路设计７2.2.1晶振及锁相环８2.2.2复位电路８2.2.3I/O口分配９2.3电源管理单元９2.4路径识别单元１１2.5车速检测模块１２2.6舵机控制单元１３2.7直流驱动电机控制单元１５3智能车软件设计１７3.1路径的检测１９3.2转角的控制２０3.3车速的控制２２3.3.1模糊控制设定速度２２3.3.2PID控制调整速度２４4总结２９致谢3040参考文献31附录A程序代码32401绪论1．1课题研究背景和意义随着世界范围内汽车普及率的提高，汽车在极大地方便人们生活的同
8、时也带来了大量问题，如交通安全问题、城市交通拥挤和环境污染等。解决
