基于線性CCD的自主行駛小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要 本文主要設(shè)計(jì)制作一輛基于線性ccd自主循跡行駛的智能車,采用飛思卡爾半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的32位單片機(jī)mk60dn512vlq10作為核心處理器，主要通過tsl1401線性ccd采集賽道的一維圖像信息，反饋給單片機(jī)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向，電機(jī)調(diào)速，使小車按照事先架設(shè)好的跑道自主行駛，并且能通過st188紅外對(duì)管識(shí)別出終點(diǎn)（跟邊線垂直的黑線段）自動(dòng)停車。硬件系統(tǒng)由單片機(jī)模塊，tsl1401線性ccd模塊、電源管理模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、oled人機(jī)交互模塊、光電對(duì)管模塊以及電機(jī)、舵機(jī)和編碼器組成。軟件系統(tǒng)主要由iar進(jìn)行開發(fā)，控制算法主要采用pid控制。關(guān)鍵詞智能車；線性ccd；pidabstract th

2、is paper mainly introduces the design about a smart car with automatic tracking function based on linear ccd.the control system uses the freescale semiconductors 32-bit microcontroller mk60dn512vlq10 as the core processor.the tsl1401 linear ccd acquires one-dimensional image information, which is fe

3、edbacked to the mcu.then the mcu controls servos direction, motors speed, so the car can automatically drive in accordance with beforehand track,identify the end(the black line vertical with sideline) and stop automatically by the st188. the hardware system includes a microcontroller module,a tsl140

4、1 linear ccd module,a power management module, a motor drive module, two oled modules, four photoelectric tube modules，a motor, a servo and a encoder. the software system is developed by iar and the control algorithm mainly uses pid control.key words smart car; liner ccd; pid 1.引言汽車行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)超過了100多年，自

5、1980年以來，智能理論控制技術(shù)在交通運(yùn)輸工程中已經(jīng)被越來越廣泛的運(yùn)用，智能汽車的概念在這一背景下也就相應(yīng)產(chǎn)生和發(fā)展1。 隨著科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代汽車工業(yè)的結(jié)合發(fā)展，兩者的產(chǎn)物“智能汽車”能像機(jī)器人一樣，可以自動(dòng)地進(jìn)行環(huán)境的感知，規(guī)劃和決策的運(yùn)行控制2。智能車系統(tǒng)是一個(gè)綜合多技術(shù)領(lǐng)域系統(tǒng)，其包含了自動(dòng)控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械與汽車等多個(gè)學(xué)科專業(yè)3。因此，對(duì)智能車技術(shù)的研究能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、車輛控制理論、攝像頭4等多傳感器信息融合技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展；可以提高車輛的控制能力和輔助駕駛水平，對(duì)優(yōu)化交通設(shè)施，緩解和改善交通問題具有積極的意義；改善工業(yè)人員工作環(huán)境，提高安全系數(shù)，

6、同時(shí)還可以提高工業(yè)的智能化水平，提高產(chǎn)量。為人類的生產(chǎn)生活帶來越來越多的便利，使人類的生活質(zhì)量越來越高。智能車最大的要求就是能夠自動(dòng)循跡，像全國“飛思卡爾”杯智能車比賽、瑞薩杯智能車比賽等比賽都是要求智能車能夠自動(dòng)循跡。而光電傳感器的選用在自動(dòng)循跡智能車系統(tǒng)中更是一個(gè)關(guān)鍵的問題。傳統(tǒng)的紅外對(duì)管，激光管在前瞻和穩(wěn)定性方面都存在一定的缺陷5，線性 ccd是新興的光電傳感器，第八屆全國飛思卡爾杯智能車比賽中就對(duì)tsl1401線性ccd傳感器進(jìn)行了第一次使用，與傳統(tǒng)的紅外對(duì)管，激光等光電傳感器相比，線性ccd具有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在線性度和圖像均勻性等方面，采集到的數(shù)據(jù)便于單片機(jī)處理。實(shí)驗(yàn)表明，線性cc

7、d的前瞻比較遠(yuǎn)，能達(dá)到1.2米左右。隨著對(duì)智能車輛速度增加的要求，需要跟蹤處理越來越多路況，如路口，避障等。對(duì)于以上的情況，線性ccd能夠利用其本身的特點(diǎn)有效的予以解決，尤其是在對(duì)于智能車輛的提速問題上。隨著線性ccd技術(shù)的不斷提高與發(fā)展，線性程度自然會(huì)持續(xù)提高，提取的圖像信息會(huì)變得更加的穩(wěn)定有效，前瞻會(huì)變得更寬更遠(yuǎn)，因此必定會(huì)加快推進(jìn)智能車速度提高的進(jìn)步6。本智能車系統(tǒng)就是基于線性ccd為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的。 2. 設(shè)計(jì)方案思路 2.1 單片機(jī)的選擇方案一： 采用傳統(tǒng)的8位40引腳單片機(jī)stc89c52作為主控芯片，該mcu是臺(tái)灣宏晶公司的產(chǎn)品，具有低功耗，高性能，編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，應(yīng)用在很多領(lǐng)域。

8、方案二：使用飛思卡爾半導(dǎo)體公司的32位144引腳單片機(jī)mk60dn512vlq10作為主控芯片，該mcu外設(shè)資源多，運(yùn)算速度快，精度高?？紤]到本次智能車系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一定的復(fù)雜性，要求主控芯片帶有ad，pwm，正交解碼等功能，并且要用到的引腳數(shù)目比較多，因此本次設(shè)計(jì)選用了k60作為主控芯片。2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)的選擇 方案一：使用2片btn7971半橋芯片搭成一個(gè)全橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電路搭建簡(jiǎn)單，理論驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到50a,但是芯片容易發(fā)燙。方案二：用4個(gè)mos管lr7843構(gòu)成h橋和一個(gè)mos驅(qū)動(dòng)芯片irf2184驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然電路組建有點(diǎn)復(fù)雜，但是理論驅(qū)動(dòng)電流能達(dá)到160a并且電路穩(wěn)定不會(huì)發(fā)燙。方案三：

9、采用ln298電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電路簡(jiǎn)單，但是驅(qū)動(dòng)電流只能達(dá)到2a，達(dá)不到理想驅(qū)動(dòng)效果?？紤]到系統(tǒng)電路的穩(wěn)定性，本次設(shè)計(jì)選用了方案二。2.3 顯示模塊的選擇方案一：使用常用的lcd1602作為液晶顯示器，顯示字母和數(shù)字比較方便，控制簡(jiǎn)單，成本低，整屏能顯示16*2個(gè)字符，與單片機(jī)并口連接，接線引腳多。方案二：使用lcd12864作為液晶顯示器，自帶中文字庫，分辨率為128*64，與單片機(jī)并口連接，但是價(jià)格昂貴。方案三：采用0.96寸oled12864顯示器，采用4線同步串行spi接線方式，接線簡(jiǎn)單，高分辨率，為128*64，顯示效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過lcd7。考慮到成本，電路接線，顯示效果等因素，本次設(shè)計(jì)選

10、用了方案三。3.總體設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本課題要求設(shè)計(jì)制作一套基于線性ccd的自主行駛小車系統(tǒng)。本系統(tǒng)場(chǎng)地是在一個(gè)白色地面上用黑色絕緣膠帶布置兩根邊線，兩根邊線內(nèi)是小車要行駛的道路，小車能通過線性ccd識(shí)別出該道路，并能自主沿著道路前進(jìn)，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)會(huì)自動(dòng)停止，終點(diǎn)為跟邊線垂直的黑線段（黑色絕緣膠帶）。在道路中間含十字路口，要求能識(shí)別出該十字路口，并正確通過該十字路口。3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)的最小控制核心mcu為mk60dn512vlq10；線性ccd用支架固定在小車中心離地30cm處，前瞻60cm（能準(zhǔn)確提取邊線且不失真），使用4個(gè)mos管搭成h橋作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊8，大大增加電機(jī)驅(qū)

11、動(dòng)能力；光電傳感器模塊由四個(gè)st188光電對(duì)管構(gòu)成，在車身底部“一”字排開，用以檢測(cè)終點(diǎn)。電源模塊采用飛思卡爾的7.2v電池給電機(jī)供電，同時(shí)經(jīng)tps7350芯片輸出5v穩(wěn)壓給ccd模塊、編碼器供電；經(jīng)tl1963芯片輸出6v穩(wěn)壓給舵機(jī)供電；經(jīng)tps7333芯片輸出3.3v穩(wěn)壓給單片機(jī)、oled模塊供電。tsl1401線性ccd采回的圖像數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)處理，單片機(jī)利用pid算法控制舵機(jī)轉(zhuǎn)變方向，調(diào)節(jié)電機(jī)速度，從而完成小車智能循跡9。系統(tǒng)由k60為最小控制核心模塊、tsl1401線性ccd模塊、電源管理模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、oled12864液晶人機(jī)交互模塊、st188光電對(duì)管模塊以及電機(jī)、舵機(jī)和

12、編碼器組成。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)各個(gè)模塊功能設(shè)計(jì)如下：1、通過tsl1401線性ccd獲取道路的一維圖像信息(128個(gè)像素點(diǎn)的電壓)，然后給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理； 2、采用mk60dn512vlq10單片機(jī)為主控芯片對(duì)外圍電路進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；3、光電對(duì)管用以檢測(cè)起跑線，到達(dá)終點(diǎn)后，控制停車；4、伺服舵機(jī)帶動(dòng)小車兩前輪控制小車轉(zhuǎn)向；5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)帶動(dòng)小車兩后輪運(yùn)轉(zhuǎn)；6、采用兩片oled12864顯示屏，一片顯示ccd采回的圖像波形，另一片結(jié)合五向按鍵做人機(jī)交互界面，調(diào)節(jié)pid參數(shù)，節(jié)省多次下載程序的時(shí)間，大大提高調(diào)車效率； 7、采用500線歐姆龍編碼器反饋電機(jī)

13、轉(zhuǎn)速，精確控制小車速度，有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.硬件設(shè)計(jì)4.1飛思卡爾32位單片機(jī)mk60dn512vlq10介紹及其最小系統(tǒng)本設(shè)計(jì)使用的mcu是飛思卡爾半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的32位mk60dn512vlq10單片機(jī)，是飛思卡爾公司推薦的k60系列的32位增強(qiáng)型單片機(jī)。該芯片以飛思卡爾最新的閃存技術(shù)，并且具有功耗低，性能高，精度高等特點(diǎn)，特別是多路快速的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換（adc）、數(shù)模轉(zhuǎn)換（dac）和可編程增益運(yùn)放（pga）等功能強(qiáng)大、高效率的信號(hào)轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和控制模塊。k60還具有以太網(wǎng)，全功能usb、硬件加密和篡改檢測(cè)功能，具有豐富的模擬通信，定時(shí)和控制外設(shè)，還包括單精度浮點(diǎn)型運(yùn)算單元，nand閃

14、存控制器和dram控制器10。本設(shè)計(jì)的mk60dn512vlq10單片機(jī)的最小系統(tǒng)如圖4-1所示。圖4-1 k60單片機(jī)最小系統(tǒng)4.2電源模塊的設(shè)計(jì)本智能小車采用飛思卡爾公司的7.2v電池給rs540直流電機(jī)供電，除此之外，系統(tǒng)還需要6v、5v、3.3v、12v給系統(tǒng)其他模塊供電。4.2.16v穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)由于舵機(jī)需要用到6v電源給其供電，本次設(shè)計(jì)選用了德州儀器生產(chǎn)的tl1963a電源管理芯片，可調(diào)輸出電壓范圍為1.21v20v,輸出電流能達(dá)1.5a,驅(qū)動(dòng)舵機(jī)的效果比較明顯，其電路原理圖如圖4-2所示。圖4-2 6v穩(wěn)壓電源原理圖通過查詢芯片的datasheet可知，tl1963a的輸出電壓計(jì)

15、算公式為，因此電阻r1配1k，r2配3.9k，經(jīng)計(jì)算vout=1.21*(1+3.9/1)=5.929v6v。4.2.25v穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)為了提高電池的使用時(shí)間，通常需要調(diào)節(jié)壓差（輸入輸出電壓差?。?，使用功耗?。o態(tài)電流?。?，還有就是能夠有欠壓信號(hào)使單片機(jī)復(fù)位，德州儀器生產(chǎn)的tps73xx系列就符合這一功能的低壓差穩(wěn)壓器。因此5v電源模塊部分就采用tps7350q芯片，最大輸出電流達(dá)500ma，輸出電壓精度高，噪聲小，內(nèi)部帶過流過壓保護(hù)，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是該芯片外圍元器件少，電路搭建簡(jiǎn)單，符合智能車設(shè)計(jì)要求11。其電路原理圖如圖4-3所示。圖4-35v穩(wěn)壓電路原理圖在本系統(tǒng)中，5v穩(wěn)壓模塊給tsl1

16、401線性ccd模塊，500線歐姆龍編碼器，5v至12v升壓模塊供電，經(jīng)計(jì)算ccd模塊供電需要100ma，編碼器供電只需幾十ma，升壓模塊需耗電100ma，因此使用tps7350q符合系統(tǒng)供電要求。4.2.33.3v穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)因?yàn)閙cu的供電需要3.3v供電，為此選用了tps7333q作為電源管理ic，輸出3.3v電壓，同tps7350q一樣，輸出精度高，帶過壓過熱保護(hù)功能，輸出電流達(dá)500ma,電路原理圖如圖4-4所示。圖4-43.3v穩(wěn)壓電路原理圖 輸出的3.3v電壓給單片機(jī)供電以為，還給oled顯示模塊供電，單片機(jī)供電需要200ma，由于用到了2片oled液晶屏，所以耗電200ma，因

17、此總的供電量也是合理符合的。4.2.412v穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)由于irf2184需要12v供電，因此比較使用了dcdc-5v12v升壓模塊，因?yàn)樵撃K已經(jīng)集成化，所以比較穩(wěn)定，紋波比較小。其外觀圖如圖4-5所示。圖4-5 b0512s外觀圖4.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路一般采用h全橋驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，一般的橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分為單極性和雙極性，但是雙極性電路輸出的電壓含有比較多的交流成分，極易造成電機(jī)消磁和發(fā)燙，因此最后選擇了直流電動(dòng)機(jī)可逆單極型驅(qū)動(dòng)器，采用4個(gè)功率元件n溝道m(xù)os管搭建而成，額定輸出電流達(dá)到150a以上，驅(qū)動(dòng)效果理想，使直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩都明顯提高。其電路原理圖如圖4-6所示。圖4-6

18、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖為了驅(qū)動(dòng)mos管lr7843,為此使用了mos管驅(qū)動(dòng)芯片irf2184,irf2184的驅(qū)動(dòng)電壓是12v，因此用了5v-12vdcdc升壓模塊，同時(shí)為了不讓驅(qū)動(dòng)部分的大電流回流到單片機(jī)最小系統(tǒng)把單片機(jī)燒掉，因此在單片機(jī)輸出引腳和驅(qū)動(dòng)之間加了隔離芯片74hc02,該芯片是4通道2輸入或非門，不僅能進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，而且還能根據(jù)單片機(jī)輸出高低電平控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，使用起來更方便。4.4oled顯示模塊本次設(shè)計(jì)用到的是oled12864液晶顯示模塊，oled的英文名為organic light-emitting dide，中文名為有機(jī)型發(fā)光二極管，該屏幕輕薄，省電，已經(jīng)在mp3等播放器上得

19、到了廣泛的應(yīng)用，oled12864分辨率為128*64，能顯示中文字符，大小只有0.96寸，并且成本低，實(shí)物圖如圖4-7所示。圖4-7 0.96寸oled12864實(shí)物圖為了調(diào)試方便，使用了2片oled屏幕，一片讀取ccd采集的賽道信息，另一片用五向按鍵調(diào)節(jié)pid參數(shù)。單片機(jī)采用4線spi驅(qū)動(dòng)液晶顯示，通過控制片選端cs選擇驅(qū)動(dòng)哪片oled，模塊的電路原理圖如圖4-8所示。圖4-8 oled12864液晶屏原理圖4.5五向按鍵模塊本次設(shè)計(jì)的按鍵部分采用了五向按鍵，小巧方便，在硬件設(shè)計(jì)上原本需要占據(jù)5個(gè)i/o口，但本設(shè)計(jì)采用了ad按鍵，把5個(gè)引腳同時(shí)掛在同一個(gè)i/o口上，利用5個(gè)方向引腳電壓的差

20、異識(shí)別出哪個(gè)方向鍵按下，大大節(jié)省了i/o口資源。按鍵模塊配合oled模塊使用，進(jìn)行人機(jī)交互，縮短了系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間，按鍵模塊電路原理圖如圖4-9所示。圖4-9 五向ad按鍵原理圖4.6tsl1401線性ccd模塊線性ccd是本系統(tǒng)的核心部分，就好比小車的“眼睛”，非常重要。本次設(shè)計(jì)中的ccd模塊采用了北京龍邱科技公司的tsl1401模塊，如圖4-10所示。圖4-10 tsl1401模塊實(shí)物圖 4.6.1線性ccd模塊引腳定義si：串行輸入口。經(jīng)過單片機(jī)的io口控制數(shù)據(jù)起始位。clk：時(shí)鐘引腳。經(jīng)過單片機(jī)的io口控制電荷的轉(zhuǎn)換和像素的輸出。 ao： 模擬輸出。經(jīng)過單片機(jī)的adc口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 vd

21、d：+5v電源供電。gnd：接地。4.6.2線性ccd模塊工作原理tsl1401 線性 ccd模塊中有光電二極管128個(gè)成線性分布。都有積分電路與各個(gè)光電二極管相互對(duì)應(yīng)，這些積分電路稱為像素。采樣的像素采集的灰度值與感應(yīng)到的光的強(qiáng)度以及積分的時(shí)間成正比。除了128個(gè)像素以外，模塊還包含邏輯開關(guān)控制電路以及移位寄存器電路。每個(gè)像素的積分和復(fù)位由si引腳控制；clk引腳在電路中的作用是順序輸出每一個(gè)像素電壓值。 tsl1401線性ccd模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-11所示。 圖4-11 tsl1401模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 能夠從圖中看到像素電路、開關(guān)邏輯控制電路以及位移寄存器電路。還有一個(gè)增益調(diào)整模塊，對(duì)輸出

22、電壓可調(diào)增益，所以不需要其他放大模塊進(jìn)行放大，ao口輸出的電壓可以直接給單片機(jī)ad采樣進(jìn)行處理。一般都是從cik引腳的下降沿進(jìn)行ad采樣。4.7st188紅外對(duì)管模塊終點(diǎn)為跟邊線垂直的黑線段（黑色絕緣膠帶），小車到終點(diǎn)是要自動(dòng)檢測(cè)到，如果也用ccd檢測(cè)，可能會(huì)造成誤判，小車轉(zhuǎn)彎時(shí)也可能當(dāng)作終點(diǎn)而停車，所以專門用了st188紅外對(duì)管模塊來檢測(cè)終點(diǎn)線，其外形如圖4-11所示。圖4-11 st188外觀引腳圖其中a、k引腳是紅外發(fā)射極的正負(fù)極，e、c引腳是接受極的正負(fù)極，能檢測(cè)范圍是4-13mm，無須接觸，電路原理圖如圖4-12所示。圖4-12 st188紅外對(duì)管接線原理圖工作原理：當(dāng)檢測(cè)到黑線時(shí)（

23、無紅外線反射），a、k未導(dǎo)通，c、e截至，輸出高電平，相反當(dāng)檢測(cè)到白線時(shí)（有紅外線反射），a、k導(dǎo)通，c、e也導(dǎo)通，輸出端為低電平12?？紤]到在測(cè)量過程中會(huì)出現(xiàn)比較大的死區(qū)電壓，為此加了運(yùn)放進(jìn)行比較器調(diào)節(jié)，同時(shí)用電位器還能進(jìn)行閾值調(diào)節(jié)，方便靈活。為了直觀反映檢測(cè)效果，運(yùn)放輸出端加了指示燈，黑線指示燈亮，白線指示燈滅。另外終點(diǎn)線有2段黑線，所以用了4個(gè)st188檢測(cè)，根據(jù)黑線段的間距進(jìn)行合理分布，在車模底部一字排開，無論什么情況都有2個(gè)st188同時(shí)檢測(cè)到2條黑線段，使單片機(jī)控制小車停車。4.7500線歐姆龍編碼器智能車要完成閉環(huán)控制，必須能夠反饋速度，本系統(tǒng)采用了歐姆龍公司生產(chǎn)的500線e6a

24、2-cw3c雙相編碼器進(jìn)行反饋，轉(zhuǎn)一圈能輸出500個(gè)脈沖，實(shí)物圖如圖4-13所示。圖4-13 500線編碼器實(shí)物圖編碼器一段通過齒輪跟電機(jī)連在一起，模塊有4根接線，褐色連5v，藍(lán)色連gnd，黑色連a相，白色連b相，利用k60的正交解碼功能檢測(cè)脈沖數(shù)據(jù)13。因?yàn)閍，b兩相的相位相差90度，所以可以通過對(duì)比是a相超前還是b相超前進(jìn)行正反轉(zhuǎn)判斷，并且也能在a、b相的上升（下降）沿進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，反饋給單片機(jī)測(cè)速。如果a，b相引腳直接接單片機(jī)正交解碼引腳，測(cè)到的是尖峰波（并非方波），單片機(jī)不能正常處理，因此加了10k的上拉電阻后，就能得到正常的方波給單片機(jī)測(cè)速，與單片機(jī)連接口如圖4-14所示。圖4-14

25、 編碼器引腳接線圖4.9sd-5舵機(jī)小車的轉(zhuǎn)向舵機(jī)使用的是北京科宇通博科技有限公司生產(chǎn)的sd-5舵機(jī)，它的工作電壓是6v，并且自帶堵轉(zhuǎn)保護(hù)電路，力矩是5000g，回中較準(zhǔn)確，定位較精確，只需300hz頻率pwm波就能進(jìn)行方向控制，操作簡(jiǎn)單。sd-5舵機(jī)實(shí)物圖如圖4-15所示。圖4-15 sd-5舵機(jī)實(shí)物圖4.10rs-540直流電機(jī)本系統(tǒng)使用了rs540大功率直流電機(jī)，工作時(shí)電壓為7.2v，空載時(shí)電流為1.72a，最大的工作電流可以達(dá)到9.71a，最大工作功率達(dá)到61.75w，完全符合小車速度需要，電機(jī)實(shí)物圖如圖4-16所示；圖4-16 rs540電機(jī)實(shí)物圖4.11小車車模使用飛思卡爾智能汽車

26、競(jìng)賽的b模型，實(shí)物圖如圖4-17所示。圖4-17 飛思卡爾比賽b車模5.軟件設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)搭好后，就需要軟件的開發(fā)，小車只有通過軟硬件的有機(jī)結(jié)果，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡功能，本系統(tǒng)軟件開發(fā)使用的是iar，其界面如圖所示，iar有多種版本，有編譯arv的，stm8的，arm的，因?yàn)閗60是arm內(nèi)核的，因此選擇了iar for arm版本進(jìn)行安裝。iar是目前最簡(jiǎn)單和最完備的嵌入式開發(fā)工具，利用iar開發(fā)有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠最大化地優(yōu)化代碼，節(jié)約硬件資源，大大地降低開發(fā)成本。本次設(shè)計(jì)軟件編寫使用了通俗易懂，可移植性較強(qiáng)的c語言，在電腦上安裝好iar軟件后，根據(jù)使用說明建立一個(gè)工程項(xiàng)目，進(jìn)行程序編寫和在線調(diào)試

27、，界面如圖5-1所示，詳細(xì)的源程序見附件。圖5-1 iar界面圖5.1總體方案程序主要要實(shí)現(xiàn)的功能是：通過tsl1401線性ccd傳感器采集的128個(gè)一維圖像信息，傳遞給單片機(jī)進(jìn)行判斷處理，單片機(jī)根據(jù)pd算法，判斷小車與中線的偏差輸出pwm波控制舵機(jī)打角多少，使小車始終沿跑道中線行駛，為了控制小車的速度，使小車能閉環(huán)穩(wěn)定跑，通過反饋編碼器的轉(zhuǎn)速給單片機(jī)，單片機(jī)利用pi算法同樣輸出pwm波控制電機(jī)速率。當(dāng)st188光電對(duì)管模塊檢測(cè)到終點(diǎn)線后，單片機(jī)控制小車停車。為了在調(diào)試過程中方便快捷，提高效率，利用了k60的flash擦寫功能，在oled液晶屏上使用五向按鍵改變pid參數(shù)，直接在小車上調(diào)試，省

28、去了多次下載程序的時(shí)間，并且能對(duì)調(diào)試?yán)硐氲膮?shù)進(jìn)行保存，下次開機(jī)后還能讀取上一次保存的參數(shù)，明顯提高調(diào)車效率。5.2主程序設(shè)計(jì)程序上電后，先關(guān)總中斷，然后串口、ccd、pit0、ftm0、ftm1、oled、adc、flash、按鍵等各模塊初始化，然后開總中斷，進(jìn)入main函數(shù)，開始各子函數(shù)調(diào)用。首先開始ccd的采集，ccd采集的128個(gè)像素點(diǎn)的電壓通過單片機(jī)ad采樣，然后二值化后通過pd算法輸出pwm波控制舵機(jī)打角轉(zhuǎn)向，編碼器正交解碼返回脈沖數(shù)給單片機(jī)通過pi算法輸出pwm波給電機(jī)調(diào)速，并且執(zhí)行ad按鍵掃描程序，執(zhí)行按鍵事件進(jìn)行oled屏幕參數(shù)調(diào)節(jié)（pid參數(shù)）。以上子程序都在pit0中斷中

29、執(zhí)行，在pit0中斷中，1ms進(jìn)一次中斷，為一個(gè)控制周期，共分4個(gè)控制周期，第一個(gè)控制周期內(nèi)ccd曝光計(jì)算，第二個(gè)控制周期內(nèi)進(jìn)行獲取編碼器脈沖數(shù)后進(jìn)行pi調(diào)速，第三個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行內(nèi)進(jìn)行位置解算,pd算法控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向，第四個(gè)周期為按鍵掃描，進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)。main函數(shù)內(nèi)做兩件事：一是判斷終點(diǎn)線，一旦檢測(cè)到，就直接電機(jī)不使能停車；二是ccd計(jì)算曝光時(shí)間（20ms一次），會(huì)在后面ccd部分講到 。主程序框圖如圖5-2所示。圖5-2 系統(tǒng)主程序框圖5.3各子程序模塊設(shè)計(jì)接下來開始介紹各個(gè)子程序部分的設(shè)計(jì)，由于各程序中基本上都用到了pid控制算法，先介紹下pid控制原理。pid控制算法為使用較早，較為經(jīng)典的

30、控制方法之一。pid控制器根據(jù)系統(tǒng)的過去信息（i）、當(dāng)前信息（p）和將來信息（d）三個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制。p為系統(tǒng)偏差的比例，i為系統(tǒng)偏差的積分，d為系統(tǒng)偏差的微分。pid控制算法優(yōu)點(diǎn)有很多，使用起來方便簡(jiǎn)單，魯棒性能比較好，因此在工業(yè)上得到了普遍的運(yùn)用。pid控制系統(tǒng)由三部分組成，分別是控制對(duì)象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及模擬調(diào)節(jié)器，如圖5-3所示。圖5-3 pid控制系統(tǒng)原理框圖 pid調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，e（t）為給定的量r（t）和實(shí)際輸出的量c（t）之間的偏差： ，然后將系統(tǒng)偏差的比例(p)、積分(i)、微分(d)根據(jù)某種線性組合關(guān)系組合成控制量，最終對(duì)控制量一起控制，因此叫pid調(diào)節(jié)器14。但是在實(shí)

31、際生產(chǎn)應(yīng)用中，常常會(huì)根據(jù)相關(guān)控制要求需要將p、i、d進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，來達(dá)到有效控制被控對(duì)象的目的。比如，p調(diào)節(jié)器，pi調(diào)節(jié)器，pd調(diào)節(jié)器，pid調(diào)節(jié)器等。 一般的pid調(diào)節(jié)控制規(guī)律為：上式中，kp是比例系數(shù)，ki是積分常數(shù)，kd是微分常數(shù)。各校正環(huán)節(jié)的在系統(tǒng)控制中作用是：（1） 比例環(huán)節(jié)（p）：作用是一旦系統(tǒng)出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)馬上進(jìn)行調(diào)節(jié)，抑制偏差的產(chǎn)生，但是也有缺點(diǎn)，就是系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生余差； （2）積分環(huán)節(jié)（i）：主要作用是為了消除比例環(huán)節(jié)產(chǎn)生的余差，提高系統(tǒng)的無差度。積分環(huán)節(jié)作用與積分時(shí)間常數(shù)有關(guān)系，積分時(shí)間常數(shù)越大，那么積分作用就越弱，反之則正好相反；（3）微分環(huán)節(jié)（d）：主要反映了系

32、統(tǒng)的偏差變化的預(yù)見性，在系統(tǒng)偏差還未變大時(shí)就產(chǎn)生抑制調(diào)節(jié)，有效減少系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間。5.3.1tsl1401線性ccd程序設(shè)計(jì)由于因線性ccd 的輸出信號(hào)與周圍環(huán)境的光線有關(guān)系，一般情況下，晚上燈光效果比白天會(huì)使輸出的電壓低，當(dāng)線性ccd背對(duì)光線比正對(duì)著光線輸出電壓低，輸出電壓大小和ccd曝光量大小直接相關(guān)。曝光量取決于ccd模塊所選用的鏡頭光圈的大小和程序所控制cdd曝光時(shí)間多少，因?yàn)殓R頭光圈大小已經(jīng)固定不能改變，因此使用軟件改變曝光時(shí)間，本次設(shè)計(jì)采用了自適應(yīng)曝光時(shí)間算法調(diào)節(jié)曝光量15。程序流程圖如圖5-4所示。圖5-4 ccd自適應(yīng)曝光曝光程序框圖曝光控制原理：先發(fā)送一次啟動(dòng)和移位時(shí)序信號(hào)，

33、因?yàn)閠sl1401每128個(gè)時(shí)鐘序列的前18個(gè)周期是內(nèi)部復(fù)位，先將積分電壓清零，第18個(gè)周期以后才開始積分。中斷程序就是根據(jù)曝光時(shí)間的大小在適合的曝光點(diǎn)使ccd復(fù)位。下一個(gè)20ms到達(dá)后再重采樣數(shù)據(jù)，采集到數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的曝光時(shí)間就是系統(tǒng)輸出內(nèi)部復(fù)位序列到下一次采樣的時(shí)間。例如曝光時(shí)間為7ms，則曝光點(diǎn)為13ms。自適應(yīng)曝光程序有效解決了ccd的曝光受光線影響問題。5.3.2電機(jī)pi算法調(diào)速程序設(shè)計(jì)pi調(diào)節(jié)器是在自動(dòng)控制中常常用到，該調(diào)節(jié)器主要作用是能快速進(jìn)行系統(tǒng)反映，并且能消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，結(jié)合了比例環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)兩者的優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)用到了增量式pi調(diào)節(jié)器，其公式為，其中kp為比例系數(shù)，ki為積分

34、時(shí)間，輸出為位置增量。軟件編寫思路：進(jìn)入中斷后，通過正交解碼獲取的編碼器脈沖數(shù)和給定的速度的偏差，利用pi算法輸出pwm波控制電機(jī)，不斷的刷新，能在短時(shí)間內(nèi)控制電機(jī)速度達(dá)到預(yù)期設(shè)定的速度。流程圖如圖5-5所示。圖5-5 電機(jī)pi調(diào)速算法程序框圖5.3.3舵機(jī)pd算法轉(zhuǎn)向程序設(shè)計(jì)小車轉(zhuǎn)向通過單片機(jī)輸出pwm波占空比控制舵機(jī)打角，在數(shù)據(jù)處理過程中，使用邊緣檢測(cè)法檢測(cè)軌跡。將ccd傳感器取回的128個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)根據(jù)閾值二值化后依次坐標(biāo)化為0至127，由于白線為高電平（1），黑線為低電平（0），就可以得到左右邊界值。依據(jù)“中線位置（左邊位置右邊位置）/2”，就得到中線位置。根據(jù)中線位置與中間值63的偏差，

35、對(duì)舵機(jī)進(jìn)行控制，對(duì)于一側(cè)丟現(xiàn)情況（彎道）可以使用補(bǔ)線方法求中線位置，對(duì)于兩側(cè)都丟現(xiàn)（十字路口）可以采用保持上次中線位置值作為本次中線位置值使用的方法。舵機(jī)轉(zhuǎn)向利用pd算法，其核心算法為，其中kp為比例系數(shù)，kd為微分系數(shù)。使用pd算法可用既能快速反映抑制偏差，又有偏差預(yù)見性，防止偏差的變大，程序流程圖如圖5-6所示。圖5-6 舵機(jī)pd轉(zhuǎn)向控制算法5.3.4五向按鍵掃描程序部分設(shè)計(jì)使用了ad掃描按鍵，在pit中斷中設(shè)置4ms的按鍵中斷，根據(jù)各按鍵的電壓不同，判斷當(dāng)前被按下的是什么鍵，利用switch、case函數(shù)對(duì)不同的按鍵進(jìn)行相應(yīng)事件處理，比如在oled屏幕上進(jìn)行檔位的調(diào)節(jié)，pid參數(shù)的調(diào)節(jié)，

36、ccd曝光閾值的調(diào)節(jié)，具體程序流程圖如圖5-7所示。圖5-7 ad按鍵事件處理程序框圖5.3.5終點(diǎn)停車程序的設(shè)計(jì) 因?yàn)榻K點(diǎn)線是2條間隔的黑線段，已經(jīng)計(jì)算過布局了4個(gè)st188模塊，無論什么情況，都會(huì)同時(shí)有2個(gè)檢測(cè)到黑線（高電平），因此在主程序中，不斷的檢測(cè)4個(gè)st188光電對(duì)管所對(duì)應(yīng)的輸入電壓，一旦有2個(gè)引腳同時(shí)都是高電平，那么則判斷出檢測(cè)到了終點(diǎn)線，就把電機(jī)驅(qū)動(dòng)的使能角拉低，不使能。程序流程圖如圖5-8所示。圖5-8 終點(diǎn)停車程序框圖6.制作與調(diào)試硬件部分組裝完畢后，接下來就是測(cè)試各個(gè)功能模塊能否正常工作。用j-link仿真器給主板下載程序。首先要測(cè)試ccd能否檢測(cè)跑道信息并在oled12

37、864上正常顯示出來，問題就出來了，oled屏幕上顯示ccd的采樣數(shù)據(jù)在抖動(dòng)（很不穩(wěn)定）,起先認(rèn)為是程序的采集問題，但是參考了官方的歷程，程序采集沒問題，最后還是從硬件開始查問題來源，用示波器開始一番測(cè)試，把問題鎖定在了ccd的5v電源供電處，5v電源的紋波很大，都達(dá)到了500mv左右，在5v和gnd之間加了濾波大電容還是不見成效。詢問了指導(dǎo)老師后，老師看了畫的原理圖，經(jīng)過一番分析，最后把問題源頭指向了12v升壓部分，因?yàn)槟抢镉玫搅?20uh的電感，有一個(gè)高頻存在，直接導(dǎo)致了大紋波的存在，還跟pcb布線有一定的關(guān)系，由于高頻布線這方面不是很了解，在老師的建議下，使用了dc-dc電源模塊，5v轉(zhuǎn)

38、12v，已經(jīng)產(chǎn)品集成化，因此紋波會(huì)比較小。然后第二次做板，換了dc-dc模塊，也有80mv左右的紋波，ccd采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)別在oled液晶屏上也存在略微跳動(dòng)，在老師的建議下，在5v和gnd間加了一個(gè)大電容濾波，問題就基本解決了。采集到的ccd圖像如圖6-1所示。圖6-1 ccd采集的圖像信息其次，需要驗(yàn)證sd-5舵機(jī)能否正常轉(zhuǎn)向，舵機(jī)的工作原理就是內(nèi)部有一個(gè)20ms周期，50hz頻率的基準(zhǔn)脈沖，高電平在0.5ms-2.5m區(qū)間正負(fù)90度轉(zhuǎn)動(dòng)，因此燒寫了一個(gè)測(cè)試程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)輸出一個(gè)50hz的方波，按鍵改變占空比的大小，觀察舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況，結(jié)果舵機(jī)工作正常。確定了舵機(jī)能正常工作后，軟件調(diào)整舵機(jī)平衡位置

39、并固定好。接下來就剩下電機(jī)功能的驗(yàn)證了，直流電機(jī)一般用pwm波調(diào)速，改變占空比的大小就能達(dá)到調(diào)速的效果了。改變占空比的大小一般用定頻調(diào)寬，因此單片機(jī)輸出10k頻率的pwm波，按鍵調(diào)節(jié)改變?cè)龃笳伎毡?，觀察電機(jī)能否加速，結(jié)果電機(jī)也能正常工作。確定了各模塊都能正常工作后，最后就是系統(tǒng)整體的調(diào)試，為了減少程序下載時(shí)間，在另一片oled上編寫了一個(gè)調(diào)試界面，包括電池電壓，pid參數(shù)，ccd閾值，曝光時(shí)間，速度檔位設(shè)定等，可以直接通過五向按鍵在oled界面上改變參數(shù)，無需電腦調(diào)試，方便快捷。調(diào)試界面如圖6-2所示。 圖6-2 調(diào)試界面 pid參數(shù)調(diào)試開始時(shí)，大致設(shè)一個(gè)比例（p）參數(shù)，從小到大慢慢試，直到系

40、統(tǒng)出現(xiàn)震蕩為止，選取此時(shí)p值的60%-70%為p參數(shù)，再開始微調(diào)調(diào)積分參數(shù)（i）和微分參數(shù)(d)，直到系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定為止，由于電機(jī)的p、d參數(shù)和舵機(jī)的p、i參數(shù)是相互影響的，因此需要耐心調(diào)試才能使系統(tǒng)達(dá)到比較穩(wěn)定的效果，并且不同的不同的速度檔位各自的pid參數(shù)也是不同的。圖6-2調(diào)試界面的參數(shù)小車速度為1.8m/s時(shí)的各個(gè)參數(shù)。 小車在跑道上試跑過程中，存在這樣一個(gè)問題，已經(jīng)能穩(wěn)定跑的pid參數(shù)保存好后，一段時(shí)間后就又不能跑了，看了硬件也沒損壞，調(diào)試了半天也百思不得其解。后來看了ccd采集上來的圖像后，才知道原來ccd鏡頭的前瞻改變了，因此確定了一個(gè)比較合適的前瞻后（60cm距離，能準(zhǔn)確提取邊線

41、且不失真），用熱熔膠把鏡頭和支架固定死，然后才開始pid參數(shù)的調(diào)節(jié)，之后的調(diào)試沒有出現(xiàn)上訴問題，前一天保存的參數(shù)，第二天還是能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在調(diào)試過程中，還出現(xiàn)了這樣一個(gè)問題，由于電機(jī)速度快，小車有時(shí)沖出跑道后會(huì)側(cè)翻，直接導(dǎo)致舵機(jī)堵轉(zhuǎn)損壞和輪子磨損，很是損壞硬件。后來經(jīng)身邊同學(xué)提醒，可以在車頭前加一個(gè)防撞裝置，聽取了同學(xué)的意見后，用廢棄的pcb板割了一個(gè)防撞裝置裝在車頭，防撞效果比較明顯。經(jīng)過半個(gè)多月的調(diào)試，基本能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。7.結(jié)論本系統(tǒng)是設(shè)計(jì)一輛自動(dòng)循跡小車，跑道是本系統(tǒng)場(chǎng)地是在一個(gè)白色地面上用黑色絕緣膠帶布置兩根邊線，兩根邊線內(nèi)是小車要行駛的道路。以mk60dn512vlq10單片機(jī)最小

42、系統(tǒng)作為核心控制模塊，利用tsl1401線性ccd采集的128個(gè)一維圖像（道路信息檢測(cè)），然后通過pd算法輸出pwm波控制舵機(jī)帶動(dòng)小車前輪轉(zhuǎn)向，使小車行駛在預(yù)先架構(gòu)好的跑道中間，通過500線歐姆龍編碼器正交解碼后獲得計(jì)數(shù)值反饋給單片機(jī)通過pi算法輸出pwm波控制小車電機(jī)調(diào)速。檢測(cè)4個(gè)st188模塊的輸入引腳，有2個(gè)同時(shí)為高電平表示檢測(cè)到終點(diǎn)線（跟邊線垂直的黑線段），則控制小車停車。 在經(jīng)過軟件和硬件兩方面的綜合調(diào)試后，最后完成了本次設(shè)計(jì)要求，基本實(shí)現(xiàn)了小車的各項(xiàng)功能。本次設(shè)計(jì)積累的經(jīng)驗(yàn)相信會(huì)在今后的設(shè)計(jì)中帶給我很多的幫助和借鑒。 參考文獻(xiàn)1 趙永利. 光電式自主循跡小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究d.

43、四川: 西南交通大學(xué)出版社, 20112 胡海峰, 史忠科, 徐德文. 智能汽車發(fā)展研究j. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與研究, 2004, (6), 20233 付夢(mèng)印，鄧志紅，劉彤. 智能車輛導(dǎo)航技術(shù)m. 北京：科學(xué)出版社，20094 鄧岳. 基于mc9s12dg128單片機(jī)智能車設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)j. 微型電腦應(yīng)用, 2008,24(1),67695 王諦, 高久淳, 姚培. 循跡智能車系統(tǒng)中光電傳感器的應(yīng)用j. 應(yīng)用科學(xué), 2010, (11): 1066 趙萬欣，陳思屹. 基于tsl1401線性ccd的智能巡線小車j. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2014，27(2)，1211227 wang x q, lan m j

44、, zheng z h. design and implementation of oled drivers based on windows cej. microcomputer & its applications, 2011, (20): 17208 張鵬飛，齊曉慧. 基于n溝道m(xù)os管h橋驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與制作j. 科技信息，2012，（20），1471499 雷永鋒，劉勇，黃喜恒. 基于線性ccd的智能循跡小車設(shè)計(jì)j. 科技視界，2014，(21)，343510 王超藝. 基于cortex-m4內(nèi)核的kinetis微控制器的應(yīng)用研究d. 江蘇：蘇州大學(xué)，201111 王明順，沈謀全. 基

45、于tps7350的智能車電源設(shè)計(jì)j. 電子產(chǎn)品世界，2006，(24)，757812 蘭羽. 基于紅外傳感器st188的自動(dòng)循跡小車設(shè)計(jì)j. 電子設(shè)計(jì)工程，2013，21(3)，646613 谷海壽，顏湘武，曲偉. 正交解碼電路和捕獲單元在轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速測(cè)量中的應(yīng)用j. 電氣應(yīng)用，2005,24(1)，11211514 matu(s)u r. calculation of all stabilizing pi and pid controllersj. international journal of mathematics and computers in simulation, 2011, (

46、03): 22423115 董杰君，朱煦，劉思淼，潘雯鈺. 基于線性ccd光電智能車的路徑識(shí)別方法j. 數(shù)字化用戶，2013，(24)，8990謝辭 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)四年的最后一個(gè)設(shè)計(jì)制作，也可以說是成果展示。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠圓滿成功，首先我要感謝在理論和技術(shù)上支持和指導(dǎo)我的王韜老師，是他孜孜不倦的指導(dǎo)，使我的實(shí)物不斷的完善，最后能順利完成各項(xiàng)功能，還有對(duì)我畢業(yè)論文一次又一次的修改，才有這篇論文的的定稿。其次我要感謝身邊同學(xué)默默的幫助支持，有幾次當(dāng)調(diào)試遇到瓶頸想要放棄時(shí)，是他們開導(dǎo)我要勇于面對(duì)，并且和我一起想解決的辦法。最后我還要感謝我的母校臺(tái)州學(xué)院給了我學(xué)習(xí)和實(shí)踐的平臺(tái)，讓我在大學(xué)四年中

47、沒有虛度光陰，使我可以充分地利用實(shí)驗(yàn)室和圖書館的軟硬件資源，充分提高自己的各項(xiàng)能力，為以后走出校園，踏上社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。附 件附件1：小車整體實(shí)物圖附件2：小車主板原理圖附件3：小車主板pcb附件4：元器件清單器件類別型號(hào)參數(shù)數(shù)量單片機(jī)mk60dn512vlq101個(gè)芯片tps73501個(gè)tps73331個(gè)tl19631個(gè)lr78434個(gè)irf21842個(gè)74hc021個(gè)液晶屏oled128642片蜂鳴器貼片有源1個(gè)直流電機(jī)rs5401個(gè)按鍵五向按鍵1個(gè)兩腳按鍵2個(gè)線性ccdtsl14011個(gè)紅外對(duì)管st1884個(gè)編碼器500線歐姆龍1個(gè)舵機(jī)sd-51個(gè)車模飛思卡爾比賽b車模1個(gè)dc-dc

48、升壓模塊b0512s1個(gè)電阻510歐姆6個(gè)1k3個(gè)2k1個(gè)3.9k1個(gè)5.1k1個(gè)10k15個(gè)20k1個(gè)100k1個(gè)390k2個(gè)非極性電容0.1uf10個(gè)1uf8個(gè)極性電容10uf鉭電容6個(gè)470uf/50v電解電容4個(gè)680uf/50v電解電容1個(gè)led燈紅色4個(gè)藍(lán)色3個(gè)排針20p2條fpc排線6p1條杜邦線20p1條開關(guān)鈕子開關(guān)1個(gè)電池飛思卡爾7.2v可充電池1個(gè)附件5：主要程序主程序：21#include common.h#include include.h#define bat_ad adc1_se9 _osinituint8 ccd_time=2;uint8 adv128=0; /聲

49、明數(shù)組，用于存放采集的線性數(shù)值uint16 g_n1mseventcount=0; int16 speed_back=0;int16 serve_mid=1535;int16 bat_adv=0;extern uint8 flag_ccd_bx; extern uint8 adj_flag;void pit0_irqhandler();void pit1_irqhandler();void main(void) disableinterrupts; /關(guān)總中斷 uart_init (uart5, 115200); tsl1401_init(10); adc_init(bat_ad); /電池電

50、壓采集初始化sound_init();oled_init();led_init(led0);led_init(led1);servo_pwm_init();ftm_pwm_init(ftm1,ftm_ch1,50,20000,serve_mid);moter_init(); /電機(jī)初始化 使能 方向 pwmmoto_pwm(150);ftm2_quad_init(); /正交解碼初始化key_all_init();pit_init_ms(pit0,1); /10ms按鍵定時(shí)器掃描初始化set_vector_handler(pit0_vectorn ,pit0_irqhandler); enable_irq(pit0_irqn);pit_init_ms(pit1,10); /10ms按鍵定時(shí)器掃描初始化set_vector_handler(pit1_vectorn ,pit1_irqhandler); enable_irq(pit1_irqn);uart_putstr(uart5 ,tai zhou university 2014 rn); dis_logo();led(led0,led_on); led(led1,led_off);kaiji_fmq(); enableinterrupts; inittasks();while(1