基于MC9S12XS128單片機智能尋跡小車的設計

摘 要：本文給出了智能小車尋跡系統的軟硬件方案設計和開發流程。采用飛思卡爾MC9S12XS128單片機作為智能小車控制芯片，設計了電源、電機驅動、激光傳感器以及測速等模塊，小車的速度、轉向控制采用PID控制方法，測試結果表明，小車能夠平穩實現尋跡功能。

關鍵詞：智能尋跡 電機驅動 激光傳感器 PID控制

中圖分類號：U26文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0080-02

該文以飛思卡爾杯智能車大賽為研究背景，研究了智能尋跡小車的軟硬件方案設計和開發流程。硬件電路方面采用飛思卡爾MC9S12XS128作為核心處理器，通過對比不同設計方案的性能，給出了智能小車電源、電機驅動、光電傳感器以及測速等模塊的設計方案并加以實現。通過大量的實驗調試完成了智能車的組裝與機械部分調整，使得智能車結構更為合理。在軟件方面，主要設計了主程序、光電信號采集程序、PID控制程序、電機和舵機驅動程序等相關程序。實驗及實際比賽結果表明，軟硬件配合良好，整個車輛穩定運行[1][2]。

1 系統總體方案

智能車總體上分為單片機系統、傳感器模塊，電機驅動模塊和顯示模塊。首先，單片機通過激光傳感器實現對路面黑色中心位置信息的實時檢測，同時對反饋回來的偏移中心軌道的大小的信息進行算法處理后發出方向控制命令，輸出相應的驅動信號至電機驅動模塊，同時編碼器測速裝置也在實時獲取小車速度，利用PID控制方法控制舵機和直流電機，提高小車的穩定性。通過LCD顯示器方便進行人機交互。……