光电循迹智能小车剖析PPT课件

参赛人员：张言引参赛人员：张言引 韩森涛韩森涛 周天宇周天宇指导教师：杨有松老师指导教师：杨有松老师研究内容 本次比赛我们研究的智能车要实现从起本次比赛我们研究的智能车要实现从起点出发，经过点出发，经过5 个十字或丁字路口左、个十字或丁字路口左、右转向或直行后快速、稳定、准确的进右转向或直行后快速、稳定、准确的进入指定位置停车并发出声光信号。入指定位置停车并发出声光信号。传感器信号采集处理传感器信号采集处理单片机的控制算法及执行单片机的控制算法及执行动力电机驱动动力电机驱动转向舵机控制转向舵机控制研究内容 研究方案研究方案 对于小车的选择与设计我们采对于小车的选择与设计我们采用四驱动前轮转向的小车平台。用四驱动前轮转向的小车平台。它具有加速快、行驶平稳的特它具有加速快、行驶平稳的特点，对于提高小车快速、平稳点，对于提高小车快速、平稳的行驶有很大的帮助。的行驶有很大的帮助。平台传感器分部研究方案研究方案 根据比赛的要求我们将采用以根据比赛的要求我们将采用以MC9S12DG128为核心的增强型为核心的增强型16位单片机进行控制，实现对智能车位单片机进行控制，实现对智能车的直行、转向、入库停车的控制的直行、转向、入库停车的控制。它包括两个它包括两个8路路10位精度位精度A/D转换器转换器 和和4路路8位脉宽调制模块（位脉宽调制模块（PWM），足以），足以满足我们的需要。满足我们的需要。模块图舵机打角舵机打角电机电机停车指示停车指示信号信号电电力力驱驱动动芯芯片片直行传感器直行传感器信号采集信号采集转向传感器转向传感器信号采集信号采集信 号信 号放 大放 大处 理处 理器器单片机单片机研究方案研究方案红线为道路边界线，圆红线为道路边界线，圆点为传感器接收去；黄点为传感器接收去；黄点为能接收到信号黑点点为能接收到信号黑点为接受不到。为接受不到。研究方案研究方案 信号采集原理：信号采集原理：通过使用具有定向发光、单色性好、亮度高通过使用具有定向发光、单色性好、亮度高的的ULN2003+74HC238组合的驱动电路的一组合的驱动电路的一体激光传感器（包括：激光发射管和接收器）体激光传感器（包括：激光发射管和接收器）发射特定波长的光来检测两侧路边，并由路发射特定波长的光来检测两侧路边，并由路面及路界不同的颜色对单色光的反射率不同面及路界不同的颜色对单色光的反射率不同确保信号采集的准确性。再根据激光传感器确保信号采集的准确性。再根据激光传感器接收到不同的光照后会有不同的阻值从而使接收到不同的光照后会有不同的阻值从而使采集回来的信号是有高，低电平组成（我们采集回来的信号是有高，低电平组成（我们用用0表示低电平表示低电平1表示高电平）。表示高电平）。激光传感器一体传感器激光传感器一体传感器研究方案研究方案 自身干扰的排除：并在接收器上安装一定长度的黑色圆筒管及调焦器使每个接收器只接收特定区域的信号、排除传感器自身的干扰如下图所示。研究方案 自然光的排除：自然光的排除：通过调节波长来排除干扰。通过调节波长来排除干扰。研究方案研究方案 信号处理：对于单片机来说高低电平的区分率不高，所以将采集到的信号通过放大器放大后再输入单片机内。信号的输入也是有高低电平组成，我将两翼六个接收器采集的信号组成一个个数字字符串作为智能车位置的信号研究方案 3.智能车的导航；智能车的导航；（1）直行：经过信号的采集、处理后得到多）直行：经过信号的采集、处理后得到多组信息，我们将这些信息分类后得到如下表组信息，我们将这些信息分类后得到如下表所示的车身位置及需要发出的指令：所示的车身位置及需要发出的指令：研究方案 智能车的导航；智能车的导航；（2）转向：分为准备路段和转向路段；）转向：分为准备路段和转向路段；准备阶段：当小车到达转向路口前时，具有前瞻性的激准备阶段：当小车到达转向路口前时，具有前瞻性的激光传感器会探测到如下几组信号光传感器会探测到如下几组信号 110 011；000 000；000 000当检测到这一系列信号时当检测到这一系列信号时开始减速，直到达到预设转向速度后并以这一速度匀速行驶；开始减速，直到达到预设转向速度后并以这一速度匀速行驶；转向阶段：当小车接收到转向信号的同时进行打角转向同时转向阶段：当小车接收到转向信号的同时进行打角转向同时也进行路程的测量。当计程器计满转向过程中弧线路程便撤也进行路程的测量。当计程器计满转向过程中弧线路程便撤销转向舵机指令，销转向舵机指令，计程器回零（确保对下次转向无干扰）。由于路段都是计程器回零（确保对下次转向无干扰）。由于路段都是90度度转转向准备阶段下车为准备阶段，上车为转向阶段转转向准备阶段下车为准备阶段，上车为转向阶段转向准备阶段下车为准备阶段，下车为准备阶段，上车为转向阶段上车为转向阶段研究方案 智能车的导航；智能车的导航；（3）入库停车：入库方案和转向方案类似只）入库停车：入库方案和转向方案类似只是把他的入库速度调至较慢以确保其准确性。是把他的入库速度调至较慢以确保其准确性。当小车进入以慢速进入车库时随即光电开光当小车进入以慢速进入车库时随即光电开光传感会接收到车库发来的停车信号并传给单传感会接收到车库发来的停车信号并传给单片机进行立即制动停车并发出声光信号。片机进行立即制动停车并发出声光信号。研究方案研究方案研究方案拟解决的关键问题 团队介绍谢谢指导希望老师给我们提出宝贵的意见和指导，帮助我们改进作品。