基于MC9S12XS128B单片机的智能车自动导航系统设计与性能优化

本文主要探讨了基于单片机的智能车导航系统的设计与实现，发表于2012年的《吉首大学学报（自然科学版）》第33卷第5期。该研究针对智能车技术的发展趋势，利用Freescale公司的MC9S12XS128B单片机作为核心控制器，结合C语言编程在CodeWarrior开发环境中进行设计。系统的关键组成部分包括速度检测模块、道路信息检测模块、电源管理、以及直流电机和舵机驱动电路。 速度检测模块负责实时监控智能车的运动状态，包括速度、角度、距离、位置和计数，这对于精确控制至关重要。道路信息检测模块则是智能车的“眼睛”，采用OV7620型号的CMOS数字摄像头进行黑白图像采集。系统通过隔行扫描方式提取图像信息，利用场同步和行同步脉冲确保图像的正确处理。当行同步脉冲到达0.3V时，表示扫描完成一行；而场同步脉冲则指示一场扫描的结束，随后将像素点的灰度值转换为路径识别的数据。 系统的核心设计目标是实现智能车的自动寻迹和赛道识别，能够在无人操作的情况下，根据路面信息自动导航，控制车体的速度和方向。通过仿真测试，证明了该系统不仅具备高效的道路识别功能，还表现出良好的抗干扰能力，舵机响应迅速，电机控制稳定，展现出良好的动态性能。 这项研究对于智能车辆技术的发展具有重要意义，因为它展示了如何整合电子、控制和计算机科学，创造出具有实用价值的自动化驾驶系统。智能车技术的应用前景广阔，预计在未来的生活和工业环境中发挥重要作用，如自动驾驶、物流配送等领域。 关键词：智能车、CMOS数字摄像头、导航系统、MC9S12XS128B单片机、自动化控制。整个设计工作依赖于精密的硬件选型、高效的软件编程以及精准的系统集成，为智能车辆领域的进一步研究和发展奠定了坚实的基础。