毕业设计.docx
- 文档编号:28479752
- 上传时间:2023-07-14
- 格式:DOCX
- 页数:48
- 大小:1.95MB
毕业设计.docx
《毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计.docx(48页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
毕业设计
摘要
本文介绍了在设计智能车过程中的工作努力成果。
智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128处理器的S12环境,软件平台为CodeWarrior3.1开发环境,车模采用了1:
10的仿真车模。
文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。
整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制和策略优化等多个方面。
为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性,试验了多套方案,并进行升级,进行了大量底层和上层测试与调试,最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
关键词:
智能车、电磁导航、软件控制
第一章引言
1.1背景
“飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国,是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。
组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池,参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车,在专门设计的跑道上自动识别道路行驶,谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高,谁就是获胜者。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识,对学生的知识融合和实践动手能力的培养,具有良好的推动作用。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块,通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件,制作一个能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜。
该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方,自2006年首届举办以来,成功举办了五届,得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价,已发展成全国30个省市自治区170余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。
(2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一,2009年第四届、2010年第五届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。
)
1.2比赛规则
一、器材限定规则
1.须采用统一指定的车模,细节及改动限制见附件一;
2.须采用限定的飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为唯一控制处理器,有关细节及其它电子器件使用之限制见附件二;
3.其他事项
如果损毁车模中禁止改动的部件,需要使用相同型号的部件替换;
车模改装完毕后,尺寸不能超过:
250mm宽和400mm长,高度无限制。
二、有关赛场的规定
1.赛道基本参数(不包括拐弯点数、位置以及整体布局)见附件三;
2.比赛赛道实际布局将在比赛当日揭示,在赛场内将安排与实际赛道具有相同材料的测试赛道供参赛队进行调试;
三、裁判及技术
竞赛全国决赛阶段,由组委会全体主任、副主任(或其授权代表)组成组委会执委会负责审查及批准比赛赛优胜名单,受理参赛队对裁判决定提出之异议或抗辩,并作出最终裁决。
组委会下设独立的技术评判组及现场裁判组,分别负责技术评分及现场车赛裁判,成绩确认等事项;两个组共同商议决定赛道布局。
所判组有竞赛组织委员会工作人员,包括技术评及现场裁判组人员均不得参与除提供S12培训以外的任何对个别参赛队的指导或辅导工作。
在分赛区预赛阶段中,裁判以及技术评判由各分赛区组委会参照上述决赛阶段组织实施。
四、分赛区、决赛区比赛规则
在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同,都分为初赛与决赛两个阶段。
在计算比赛成绩时,分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。
决赛区比赛时,还需结合技术报告分数综合评定。
1.初赛与决赛规则
1)初赛规则
比赛场中有两个相同的赛道。
参赛队通过抽签平均分为两组,并以抽签形式决定组内比赛次序。
比赛分为两轮,两组同时在两个赛道上进行比赛,一轮比赛完毕后,两组交换场地,再进行第二轮比赛。
在每轮比赛中,每辆赛车在赛道上连续跑两圈,以计时起始线为计时点,以用时短的一圈计单轮成绩;每辆赛车以在两个单轮成绩中的较好成绩为赛车成绩;计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。
从两组比赛队中,选取成绩最好的25支队晋级决赛。
技术评判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查,如有违反器材限制规定的(指本规则之第一条)当时取消决赛资格,由后备首名晋级代替;
由裁判组申报组委会执委会批准公布决赛名单。
初赛结束后,车模放置在规定区域,由组委会暂时保管。
2)决赛规则
参加决赛队伍按照预赛成绩进行排序,比赛顺序从第25名开始至第1名结束。
比赛场地使用一个赛道,决赛赛道与预赛赛道形状不同,占地面积会增大。
每支决赛队伍只有一次比赛机会,在跑道上跑两圈,以计时起始线为计时点,以最快单圈时间计算最终成绩;计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。
预赛成绩不记入决赛成绩,只决定决赛比赛顺序。
2.比赛过程规则
按照比赛顺序,裁判员指挥参赛队伍顺序进入场地比赛。
同一时刻,一个场地上只有一支队伍进行比赛。
在裁判员点名后,每队指定一名队员持赛车进入比赛场地,将赛车放置在赛道出发区。
裁判员宣布比赛开始后,赛车应在30秒之内离开出发区,沿着环形赛道黑色引导线连续跑两圈,由计时起始线两边传感器进行自动计时。
跑完后,选手拿起赛车离开场地。
如果比赛完成,由计算机评分系统自动给出单圈最好成绩。
3.比赛犯规与失败规则
比赛过程中,如果赛车碰到赛道两边的立柱并使之倾倒或移动,裁判员将判为赛车冲出跑道。
赛车前两次冲出跑道时,由裁判员取出赛车交给比赛队员,立即在起跑区重新开始比赛,该圈成绩取消。
选手也可以在赛车冲出跑道后放弃比赛。
比赛过程中如果出现有如下一种情况,判为比赛失败:
裁判点名后,1分钟30秒之内,参赛队没有能够进入比赛场地并做好比赛准备;
比赛开始后,赛车在30秒之内没有离开出发区;
赛车在离开出发区之后2分钟之内没有跑完两圈;
赛车冲出跑道的次数超过两次;
比赛开始后未经裁判允许,选手接触赛车;
决赛前,赛车没有通过技术检验。
如果比赛失败,则不计成绩。
比赛成绩规则
在各分赛区进行预赛时,比赛成绩由赛车单圈最快时间决定。
在决赛区进行比赛时,比赛成绩由赛车单圈最快时间以及队伍技术报告成绩综合决定。
技术报告评分办法:
1)组委会收到参加决赛队技术报告后将匿去参赛学校名字、参赛队员名字等所有可识别参赛队伍的信息交技术评判组。
2)技术评判组就控制方案创新、S12芯片资源合理充分利用、机械结构设计方案等对技术报告进行评审,并在决赛前公布得分。
报告评分范围0-10。
决赛区比赛最终成绩计算由下面公式给出:
比赛最终成绩(秒)=Ts*(1-0.01R)
式中Ts为赛车最快单圈时间(秒);R为技术报告评分(分值范围0-10)。
例:
如果赛车在比赛中Ts=35秒,R=5,则最终成绩为
35*(1-0.01*5)=33.25秒
鉴于决赛开始前各队之技术报告评分(R)已经公布并输入到计分系统,每队赛车完成赛道后系统将即时显示出其最快单圈时间,系统将即刻显示出以上述公式计算出的比赛最终成绩及到此刻为止时之临时排名。
全部决赛队完成赛道比赛后系统即会显示排名次序与成绩,但须再经裁判组复核后申报组委会执委会批准公布。
比赛禁止事项
不允许在赛道周围安装辅助照明设备及其它辅助传感器等;
选手进入赛场后,除了可以更换电池之外,不允许进行任何硬件和软件的修改;
比赛场地内,除了裁判与1名队员之外,不允许任何其他人员进入场地;
不允许其它影响赛车运动的行为。
五.其他
1.比赛过程中有作弊行为的,取消比赛成绩;
2.本规则解释权归竞赛秘书处和比赛组织委员会所有。
附件一:
智能竞赛车模的规定
禁止改动车底盘结构、轮距、轮径及轮胎;
禁止改动驱动电机的型号及传动比;
禁止改造滚珠轴承;
禁止改动舵机,但可以更改舵机输出轴上连接件;
禁止改动驱动电机以及电池,车模主要前进动力来源于车模本身直流电机及电池;
为了车模的行驶可以安装电路、传感器等,允许在底盘上打孔或安装辅助支架等。
附件二:
电路器件及控制驱动电路限制
核心控制模块可以采用组委会提供的HCS12模块,也可以采用MC9S12XS128自制控制电路板,除了XS128MCU之外不得使用辅助处理器以及其它可编程器件;
伺服电机数量不超过3个;
传感器数量不超过16个(红外传感器的每对发射与接受单元计为1个传感器,CCD传感器记为1个传感器);
直流电源使用大赛提供的电池;
禁止使用DC-DC升压电路为驱动电机以及舵机提供动力;
全部电容容量和不得超过2000微法;电容最高充电电压不得超过25伏。
可以选择参数:
开发软件可以选择CodeWarrior3.1,也可以另行选择;
开发调试硬件可以选择秘书处统一提供的BDM工具,也可以另行选择;
电路所使用元器件(传感器、各种信号调理芯片、接口芯片、功率器件等)种类与数量都可以自行设计选择。
附件三:
赛道基本参数(不包括拐弯点数目、位置以及整体布局)
赛道路面用专用白色基板制作,在分赛区以及决赛区进行初赛阶段时,跑道所占面积不大于5000mm*7000mm,跑道宽度不小于600mm;决赛阶段时跑道面积可以增大。
赛道路面制作材料型号会在网站给出。
跑道表面为白色,中心有连续黑线作为引导线,黑线宽25mm;
跑道最小曲率半径不小于500mm;
跑道可以交叉,交叉角为90°;
赛道直线部分可以有坡度在15度之内的坡面道路,包括上坡与下坡道路。
赛道有一个长为1000mm的出发区,计时起始点两边分别有一个长度100mm黑色计时起始线,赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者与结束时刻。
第二章技术方案概要
在满足大赛要求的前提下,设计的智能小车应具有良好的自主道路识别能力和稳定性,并能以较快的速度行驶。
因此,智能小车系统的设计主要包括以下两部分:
1、完成智能小车控制器的硬件电路设计,根据大赛要求,调整和改进智能车模的机械结构,最大限度的发挥小车的性能。
2、结合软件控制,使小车转向准确、稳定,能够安全通过各种弯道和十字交叉路口。
在保证智能车可靠运行的前提下,电路设计尽量简洁紧凑,以减轻系统负载,提高智能车的灵活性,同时应充分发挥创新原则,以简洁但功能完美为出发点,并以稳定性为首要前提,实现智能车快速运行。
作为能够自动识别道路运行的智能汽车,信息处理与控制算法至关重要,主要由运行在单片机中的控制软件完成。
因此,控制软件的设计是智能车的核心环节。
2.1智能车系统硬件结构设计
经过分析整个智能车系统,可知系统完成的功能如图2.1
图2.1系统硬件结构框图
其中MC9S12XS128是系统的控制核心。
它负责接收赛道信息、小车速度等反馈信息,并对这些信息进行处理,得到合适的控制量来对舵机与驱动电机进行控制。
舵机模块和电机驱动分别用于实现小车转向和驱动。
电源管理模块主要为单片机及路径识别电路、转向舵机、后轮驱动电路三大部分提供稳定的直流电源。
路径识别模块由传感器、外围电路和S12的AD模块组成,其功能是获取前方赛道的信息,以供S12作进一步分析处理。
速度检测模块由传感器、外围电路和S12的脉冲计数模块组成,通过检测赛车的实时车速为赛车的车速控制提供控制量。
2.2智能车系统软件结构设计
如果说系统硬件对于智能车来说是它的骨架和躯体,那么软件算法就是它的灵魂。
软件算法的优劣直接体现了智能车辆“智商”的高低。
所以软件系统对于智能车来说至关重要。
首先,赛车系统通过路径识别模块获取引导导线的位置信息,同时通过速度检测模块实时获取赛车的速度。
利用赛车与黑线位置的偏差和检测到的实时车速,结合软件控制对赛车的舵机角度和行进速度进行恰当的控制调整,使赛车在符合比赛规则情况下沿赛道快速前进。
赛车系统的软件流程如图所示。
图2.2系统控制流程图
智能车的电路设计在整个智能车的设计过程中占有相当重要的分量,稳定合理的电路是智能车高速运动的必要条件。
本文智能车硬件的设计遵循电路简单、功能强大、方便调试等原则,设计了集成度很高的主控制电路板,整合了除传感器以外的所有电路。
2.3电路系统框图
2.3.1电源部分
电源部分主要包括:
电源开关保护指示、电源管理、主控制板和数字传感器板电源、模拟传感器板电源、舵机电源、电机驱动。
电源部分功能结构如下:
图2.3电源部分系统图
为了方便了解系统电源的工作情况,故需要加入电源监视电路即时提醒注意电池电压状况。
而且电源管理部分体积、功耗都不能太大,不能影响电路的正常工作。
2.3.2电源开关保护指示模块
由于智能车使用的直流电源,故一旦电池的正负极接反将造成很严重的后果,很有可能烧坏主控制板,故考虑在电源的最开始部分设计仿插反的结构和插反后的保护电路。
一般来说二极管拥有良好的单向导电性,故可考虑用二极管作为反接保护器件。
图2.3.2电源开关指示保护电路原理图
2.4电源开关指示保护电路原理图
2.4.1主控制板和数字传感器板电源模块
由于主控制板和数字传感器板两部分都需要5V直流稳压,为简便故两块板子共用一个稳芯片。
根据分析可得:
U=+5.0V+5%(4.75V-5.25V),I≈600mA。
故LM2940-5V可以作为合适的稳压芯片选择。
2.4.2舵机和模拟传感器板电源模块
由于舵机和模拟传感器需要的电源电压都要求尽量能接近于电池所提供的电压,但是电压太高又会对电路稳定性带来一些影响,故需要选择稳压值可调的稳压芯片根据需求,结合实际使用经验,本文认为LM1117-ADJ为比较合适的选择。
2.5电机驱动部分
本文研究的重点是如何给电机提供尽量大的驱动电压(尽量接近电源电压)和电流,以及尽量减少驱动环节的能量损耗。
为了加强小车后轮驱动能力,采用大功率MOS管IRF4905和BTS7960搭成H桥驱动电机。
为使小车能够快速的加减速,可以采用反转进行刹车。
但电机的正反转会产生很大的制动电流,对电机驱动本身造成很大的损害。
而在实际应用中只使用到半桥,其中一个控制端接地。
当需要制动时,只要使电机对地短接,依靠电机反电动势制动同样得到较好的制动效果。
驱动和单片机之间使用了MIC4424驱动H桥电路,既保证了开启MOS管栅极的逻辑控制,也对单片机有隔离保护的作用(详情见第四章4.4小节)。
2.6传感器布局
在路径检测设计中合理的传感器布局起到了关键作用。
各个传感器的布局间隔对智能车行车是有一定的影响的。
根据本届邀请赛的赛道规则,中间黑色导引线的宽度为25mm,因此如果要求传感器间不出现同时感应现象(即每次采集只出现一个传感器值为1),那么传感器间隔就必须大于25mm。
如果将间隔设计成小于25mm,从而产生更多的情况,不利于车与赛道偏移距离的判断。
此外,如果间隔过大,还会出现另一种情况,即在间隔之间出现空白。
为了便于比较不同的传感器间隔造成的影响,在系统中使用相同的控制策略,并且在控制策略中设定了限制速度(从1m/s按0.5m/s的间隔递增,直到车出现飞车完成不了单圈为止),赛道也选用韩国大赛的标准赛道进行测试,仿真周期设为15ms。
整个控制策略采用最简单的分段控制。
传感器间隔对于过弯道精确性以及防止飞车的能力有很大的关联。
经过试验对比我们最后决定使用双水平线圈方案。
双水平线圈方案路径检测方案,要想达到较好的巡线竞速效果,仅仅两个传感器的分辨率显然是不够的。
改进方案是增加传感器数量,采用一字型布局。
布局之前应分析每个传感器的检测范围。
车体中心线完全平行于赛道中心导线时,归一化后每个传感器检测范围的测量结果见下图:
图2.6微控器采集的传感器信号分布图
可见每个传感器检测范围约为+14cm。
但取14cm间距是远远不够的,因为水平线圈方案检测的是漆包线同心圆磁场的水平分量,具有方向选择性,如果智能车转向过程中传感器序列与漆包线成的角度较大,则每个传感器检测范围会减小很多,因此传感器间距需要尽量小。
不过,传感器间距受到同轴向线圈互感的限制,不能太小。
实际测得3cm时传感器之间影响较小。
第三章机械设计
智能车竞赛所使用的车模是一款带有差速器的后轮驱动模型赛车,它由大赛组委会统一提供。
3.1智能车模主要参数
基本参数
尺寸
轴距
200mm
前车轮
125mm
后车轮
140mm
车轮直径
53mm
传动比
18/76
组委会要求智能车最终尺寸不得大于400mm*250mm。
模型车底盘结构如图所示
图3.1模型车的底盘结构
3.1.1前轮定位
1)主销后倾角
主销向后倾斜,主销轴线与地面垂直线在赛车纵向平面内的夹角称为主销后倾角。
图3.1主销后倾角示意图
主销后倾角定义:
上球头或支柱顶端与下球头的连线(转向时,车轮围绕其进行转向运动的转向轴)向前或后倾斜的角度,向前倾称为负主销后倾角,向后倾斜称为正主销后倾角。
其功能影响转向稳定性及转向后车轮的自动回正力。
对于智能汽车模型,通过改变前后黄色垫片的数量可以改变它的主销后倾角。
2)主销内倾角
主销在横向平面内向内倾斜,主销轴线与地面垂直线在赛车横向断面内的夹角称为主销内倾角。
主销内倾角也有使轮胎自动回正的作用,但主销内倾角不宜过大,否则在转弯时轮胎将与赛道间产生较大的滑动,从而会增加轮胎与路面间的摩擦阻力,使转向变得沉重,同时会加速轮胎的磨损。
3)前轮外倾角
通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角,称为前轮外倾角。
前轮外倾角是前轮的上端向外倾斜的角度,如果前面两个轮子呈现“V”字形则称正倾角,呈现“八”字则称负倾角。
由于前轮外倾可以抵消由于车的重力使车轮向内倾斜的趋势,减少赛车机件的磨损与负重,所以赛车安装了组委会配备的配件。
3.1.2智能车后轮减速齿轮机构调整
模型车后轮采用RS-380SH电机驱动,电机轴与后轮轴之间的传动比为18:
76(电机轴齿轮齿数为18,后轴传动齿数为76)。
齿轮传动机构对车模的驱动能力有很大的影响。
齿轮传动部分安装位置的不恰当,会大大增加电机驱动后轮的负载,会严重影响最终成绩。
调整的原则是:
两传动齿轮轴保持平行,齿轮间的配合间隙要合适,过松容易打坏齿轮,过紧又会增加传动阻力,浪费动力;传动部分要轻松、顺畅,不能有迟滞或周期性振动的现象。
判断齿轮传动是否良好的依据是,听一下电机带动后轮空转时的声音。
声音刺耳响亮,说明齿轮间的配合间隙过大,传动中有撞齿现象;声音闷而且有迟滞,则说明齿轮间的配合间隙过小,或者两齿轮轴不平行,电机负载变大。
调整好的齿轮传动噪音很小,并且不会有碰撞类的杂音,后轮减速齿轮机构就基本上调整好了,动力传递十分流畅。
3.1.3车体重心
重心调整主要包括重心高度和前后位置的调整。
理论上,车体重心越低稳定性越好,重心低有利于赛车在高速转弯的贴地性,可以有效防止侧翻,因此在车体底盘高度、舵机安装、电路板的安装等上尽量使重心放低。
车体重心前后方向的调整对赛车的行驶性能也有很大的影响。
本赛车后轮驱动,驱动力的大小直接跟轮胎与地面的附着力有关,而附着力与路面附着系数和驱动轴的轴荷有关,驱动轴的轴荷又取决于重心的水平位置,如果仅从这方面考虑,重心应靠近后轴。
根据车辆运动学理论,车身重心前移,大部分重量压在前轮,转向负荷增大,会增加转向,对模型车的制动性能和操纵稳定性有益,但降低转向的灵敏度,同时降低后轮的抓地力;重心后移,会减少转向,但增大转向灵敏度,后轮抓地力也会增加。
但综合起来看,重心应靠近后轴一点。
3.1.4重心位置的控制
重心位置的改变会影响汽车的动力性、制动性、操作稳定性、平顺性、通过性等重要特征。
由汽车理论可知,重心位置必须保证驱动能够提供足够的附着力,因此,重心应靠近驱动轴;重心前移会使后轴侧滑,重心后移会使前轮丧失转向能力。
因此,中心靠近后轴,对模型车动力性能有益;重心靠近前轴,对模型车的制动性和操作稳定性有益。
为保证小车能够在高速行驶的情况下顺利过弯,应尽量降低重心高度,防止侧翻。
3.1.5离地高度及底盘刚度调整
1)底盘高度的调整
车模底盘的高度主要由赛道中的坡决定,在顺利过坡的前提下底盘越低越好。
2)后悬挂纵向减震刚度
适当增大底盘的刚度有利于车体走直线的稳定性,可通过增加垫片来增大弹簧的预紧力,另外还可以通过调整弹簧的另一个支点的位置来改变预紧力,从而提高底盘的刚度。
3.2轮胎优化调整
轮胎是车身与地面直接接触的部件,直接影响智能车附着力(俗称抓地力)与过弯性能。
我们知道智能车附着力的好坏对于车身加减速性性能及过弯时瞬态、稳态响应优劣有较大影响。
在整个车体调整过程中,轮胎优化是首位的。
由于组委会限定了轮径及轮胎的改动,我们的调整主要针对车模现有轮胎。
在调车过程中,我们可以发现,新轮胎在使用一段时间后,智能车的附着力会增加,之后逐渐减少。
这是由于随着轮胎地使用,胎面表面会变得粗糙,中间的分模面也会磨损掉,整个胎面看上去比较平整,此时胎面的附着性能达到最佳。
因此,我们可以事先进行人为前期磨损,使其达到好的附着性能。
另外,高速过弯,特别是车过弯时由于地面对轮轮胎侧向力很大,易使轮胎脱离轮毂,这时可以考虑将轮胎粘在轮毂上。
3.3舵机的固定
舵机有竖直和水平放置两种方案,竖直放置可以适当的降低重心,但安装较为麻烦,水平放置固定方式简单,但重心升高,故先采用竖直放置方式。
舵机安装图片
3.4传感器的固定
传感器应尽量伸出车体以获得足够的前瞻量。
径向探出距离是指传感器离车头的径向距离。
它主要影响智能车的预测性能。
对于未知的赛道,如果能早一步了解到前方道路的情况,那么就可以早些做出调整,从而使车以相应最优策略通过赛道。
所以,理论上探出距离是越大越好,但是如果距离过大,智能车可能会发生重心偏移,造成行驶不稳、振动等一系列问题。
因此,为了既能增加径向距离,又不引起重心偏移,我们可以采用带倾角的传感器安装方式,如下图所示。
传感器带倾角的固定图片
3.5编码器的固定
电磁编码器的安装精度较高,要求编码器轴与赛车后轴同轴,通过齿轮与赛车差速器相联。
本文用组委会提供的电机上自带的齿轮进行改装,因为该齿轮不仅模数与差速器齿轮同,而且反馈回来的是电机的实际转速。
编码器直接固定于赛车尾部
编译码的固定
3.6其它机械结构的调整
我们还对模型车的前后悬架弹簧的预紧力进行调节,选用不同弹性系数的弹簧等方法进行了改进,并且对车身高度,以及其他方面都进行了相应的改进和调整,均取得了不错的效果。
第四章硬件电路设计
电路设计采用功能模块化、电路板集成化的设计思想。
这种情况下可以有效地避免各个模块间的相互干扰并且方便更换,同时还可以有计划地排列各个模块板子的位置和大小,使得整车更简洁、重心更合适。
全车共有五块电路板,分别是S12最小系统板、路径检测电路板、主板(包括电源管理、电机驱动以及外围设备连接口)和干簧管板(两块)。
4.1S12单片机最小系统
以MC9S12XS128为核心的单片机系统的硬件电路设计主要包括以下几个部分:
时钟电路、电源电路、复位电路、BDM接口[1]。
其中各个部分的功能如下:
1、时钟电路给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振。
2、电源电路主要是给单片机提供5V电源。
3、复位电路在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
4、BDM接口让用户可以通过BDM头向单片机下载和调试程序。
BDM接口是接BDM调试工具,向MC9S12XS128单片机下载程序用的。
它直接利用单片机所提供的专用引脚即可实现。
图4.1S12最小系统电路图
由于前期所设计的主
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计