1、第八章第八章 8.6 智能车的设计与实现智能车的设计与实现 一、实验目的 二、实验环境 三、实验原理 四、实验步骤8.6 智能车的设计与实现智能车的设计与实现 一、实验目的 二、实验环境 三、实验原理 四、实验步骤一、实验目的一、实验目的 了解智能车的整体结构和工作原理。综合运用所学知识，提高实践和动手能力。培养创新意识和团队合作能力。通过所学，设计和制作一个可以自动识别路径行驶的智能小车。二、实验环境二、实验环境 硬件：MC9S12XS128 主控模块、传感器模块、电源模块、电机驱动模块、速度检测模块、辅助调试模块。软件：CodeWarrior for S12 是面向以HC1 和S12 为C
2、PU 的单片机嵌入式应用开发软件包。包括集成开发环境IDE、处理器专家库、全芯片仿真、可视化参数显示工具、项目工程管理器、C 交叉编译器、汇编器、链接器以及调试器。三、实验原理三、实验原理 1.RPR2201.RPR220红外传感器红外传感器 RPR220由一个红外线发光二极管和光敏三极管组成。工作时，二极管向反射表面发射红外线。光敏三极管如果接收到反射回的红外线则导通，反之则关断。白色的表面有利于反射红外线，黑色的表面则容易吸收红外线。由此，可设计智能车的车道。RPR220红外传感器电路原理图 2.MC338862.MC33886电机电机 PWM输入频率为20KHz，使用PWM3，可以输出6
3、A的直流电流，工作电压为536V。MC33886电机电路原理图 3.3.舵机舵机 由7806提供6V电压，使用DG128单片机的PWM1，输入PWM波占空比越小，左转角度越大；反之，右转角度越大。舵机的中心点必须由实验确定。舵机控制电路 4.4.拨码开关拨码开关 可以实现无程序下载的参数修改。拨码开关电路四、实验步骤四、实验步骤 1.1.模型车介绍模型车介绍 路径检测装置 使用多个红外传感器（红外对管）或者一个摄像头，用于对路径的识别。本实验使用红外对管。前后轮 前轮负责转向，后轮负责动力。舵机 PWM波输入，驱动电压6V，控制左右转向，具体参数可参阅相关技术手册。直流电机 驱动电压7.2V，
4、无负荷转速：min12000rpm，无负荷电流：max630mA，详细参数可参阅技术手册。镍镉电池 标称电压：7.2V，注意正确的充放电，不合理充电会缩减电池寿命，不合理放电会降低电池容量。电机驱动板 独立的PCB板，安装在直流电机上方，由PWM控制。主控板 主要包括最小系统版插口，电源电路（输出7.2V，6V和5V），电机驱动电路，拨码开关，舵机、电机、摄像头、传感器等插头。2.2.车模组装车模组装 安装各个零部件 包括舵机的安装，对管加固连接部分的安装等。将多个对管焊接到一个PCB板上，横向排列在智能车的前方，红外发射头距离地面距离适当。将主控板透过螺丝固定在底盘上。将码盘固定在传动齿轮上。连接电路 电机连接到MC33886的OUT1和OUT2提供驱动电流。舵机通过插头连接PWM1，6V和GND。电池通过插头固定到主控板电源。路径检测板通过插头接入VCC和GND，11路模拟量信号接到单片机的A/D引脚。最小系统板编程完毕后直接插到主控板。3.3.设计程序设计程序 路径的检测与判断 位置标号 设定位置标号规则，根据位置标号指定控制策略，设定转向方法。速度控制 直线车道，匀速运行；入弯减速，以免冲出跑道。
