基于红外反射式传感器智能车系统的设计

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第 28 卷第 3 期高师理科学刊 Vol. 28 No.3 2008 年 5 月 Journal of Science of Teachers′College and University May 2008 文章编号：1007-9831（2008）03-0044-05 基于红外反射式传感器智能车系统的设计何奇文，彭建盛，周东，首家辉，葛姣龙（河池学院物理与电子工程系，广西宜州 546300）摘要：设计了以飞思卡尔公司 16 位微控制器 MC9S12DG128B 为核心的智能车系统，对该系统的硬件和软件结构进行了相应的描述．通过对路面信息的采集处理，由微控制器发出指令对智能车进行全程控制，实现了智能车的精确控制．关键词：智能车系统；HCS12 单片机；红外光电传感器中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 本设计基于自动控制的基本原理，利用多种传感器协调配合，设计一辆具有自动寻迹能力的智能小车．硬件系统中的路径识别功能由红外发射对管组成，软件设计中通过定时中断检测路况和采集速度值，整个智能车的姿态和速度由 PID 控制器进行调节． 1 系统分析及控制方案 1.1 智能车系统分析由于智能车设计属于移动性高精度实时控制领域，因此各模块必须具有精度高、多通道多样化传感器综合控制、智能控制等诸多性能要求[1]．将整个小车系统分为：信息采集模块、单片机模块、执行模块以及电源模块．系统框架见图 1． 1.1.1 信息采集模块采集外部信息，供微控制器处理，其核心是红外线发射对管． 1.1.2 信息处理模块信息处理模块包括信息处理和控制模块，其核心是 MCU．该 MCU 采用飞思卡尔公司的单片机 MC9S12DG128B，单片机具有 16 位 PWM 控制端口，便于对电机的控制．MCU 接收到采集来的信号，对信号进行处理后作出判断，并发出控制命令． 1.1.3 执行模块该模块包括电机、舵机的驱动，当接收到 MCU 的命令后便执行相应的操作，同时信息采集模块又定时采集电机和舵机的状态信息，反馈给 MCU．从而整个系统构成一个闭环系统，在运行过程中，系统自动调节而达到正确、平稳行驶的目的． 1.2 控制方案的设计系统的控制部分分为小车转向角控制和速度控制 2 个部分．小车转向角的控制是通过 PWM 信号进行控制，根据不同的路况，单片机给出舵机所需要的 PWM 控制信号，达到控制目的．设计采用 PD 控制算法对小车速度进行闭环控制．小车在前进过程中，根据不同的路况给出不同的速

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