自主式探测小车在智能公交系统中的应用与技术解析

"这篇文档是关于自主式探测小车在智能公交系统中的应用，由同济大学Motorola控制器教学实验室的学生邱雪松、冯春阳和金皓纯创作，指导老师为严隽薇、曹立明和陆杰。文档详细阐述了如何利用MC9S08GT32作为核心控制器，结合PWM电机控制、电场传感器MC33794、红外寻迹和PID控制算法，构建一个能自主导航并实时通信的智能公交模型。系统还包含了远程调度和监控功能，以实现高效、自动化的公交运营。" 【详细知识点】 1. **自主式探测小车**: 这种小车能够在智能公交系统中独立运行，具备环境感知和决策能力。它能够通过各种传感器对周围环境进行检测，如电场传感器MC33794用于感知，红外寻迹技术用于路径识别。 2. **MC9S08GT32控制器**: 这是Motorola公司的一款微控制器，被用作小车的核心，负责处理和执行所有控制任务，包括数据处理、传感器输入和电机控制。 3. **脉宽调制(PWM)**: PWM是一种常见的电机控制技术，通过改变信号脉冲宽度来调节电机转速，从而实现小车速度的精确控制。 4. **电场传感器MC33794**: 这种传感器用于探测环境变化，例如检测障碍物，为小车提供避障信息。 5. **红外寻迹**: 利用红外线传感器检测地面的黑白标记，帮助小车保持在预设路径上行驶。 6. **PID反馈算法**: PID控制器是一种闭环控制系统，通过比例、积分和微分三个参数调整控制输出，以使系统误差最小，确保小车准确转向。 7. **RF无线通讯模块**: 小车通过这种模块与控制室（PC机）进行无线通信，实时传输位置信息，实现远程监控和调度。 8. **远程调度和远程监控**: 系统能够对公交车辆进行实时定位和远程调度，提升了公交系统的效率和安全性。 9. **里程推算法(Dead-Reckoning)**: 这是一种估算位置的方法，通过记录小车的运动数据（如速度和时间），结合初始位置计算当前位置，辅助导航。 10. **非结构化和不确定的工作环境**: 智能公交系统设计时考虑到城市道路的复杂性，需要小车具备应对不确定情况的能力，如识别红绿灯、判断十字路口方向、处理障碍物和车站停车。 11. **电池驱动和PWM波调速**: 小车使用电池作为能源，通过PWM技术灵活调整速度，既环保又高效。 12. **无人驾驶技术**: 自主式公交系统通过无人驾驶技术，减轻驾驶员的工作压力，提高交通安全，尤其适用于长途驾驶的情况。 这个系统展示了现代科技在智能交通系统中的应用，通过集成多种先进技术，实现了公交系统的自动化、智能化，对解决城市交通拥堵和环保问题具有重要意义。