中北大学电子与计算机学院飞思卡尔智能车光电系统设计

"中北大学电子与计算机科学技术学院的飞思卡尔智能车光电组，主要涉及2011年11月25日的工作内容，包括智能小车控制系统的设计与开发，重点介绍了光电传感器和PID控制算法的应用。" 在这个项目中，中北大学电子与计算机科学技术学院的团队专注于飞思卡尔智能车的研发，特别是光电组的工作。这个智能车系统基于MC9S12DG128单片机，这是一种强大的微控制器，能够处理复杂的计算任务。车模配备了多种传感器，如激光管作为循迹传感器，红外传感器用于检测起跑线，以及光电编码器用于测量速度信息。 系统的核心在于如何有效处理和解析这些传感器的数据。激光管传感器和红外传感器协同工作，提供赛道信息。单片机接收并分析这些信息，运用特定的控制算法，比如PD算法，来调整随动舵机和前轮舵机的角度，以确保车辆准确跟踪赛道。同时，单片机还会结合速度信息，实时调整电机的驱动，实现精确的速度控制。 在硬件设计上，电源管理也是一个关键部分。使用LM2575稳压器分别提供5V和3.3V电压，满足不同组件的需求。例如，5V供电给单片机、速度传感器和电磁感应传感器，而3.3V则用于加速度计。此外，7.2V可充电镍镉电池为电机提供动力。 智能车的路径识别主要依赖光电传感器，当光线照射到黑白相间的赛道上时，传感器接收到的信号强度会有所不同。通过对所有传感器信号的分析，可以确定车辆在赛道上的位置，并据此作出相应的驾驶决策，如加速、减速或转向。 在控制策略上，PID（比例-积分-微分）控制算法发挥了重要作用。PID控制因其简单易用、鲁棒性强等特点，在自动化领域广泛应用。它可以灵活地调整控制效果，根据实际需求实施P、PI、PD或完整的PID控制。PID控制器的输入输出关系体现了其动态响应特性，可以根据误差及时调整输出，实现精确的控制。 中北大学电子与计算机科学技术学院的飞思卡尔智能车光电组项目展现了在智能车辆领域的深度研究和实践，涵盖了硬件设计、传感器应用、控制算法优化等多个关键环节，为自动驾驶技术的发展提供了宝贵的经验和知识。