基于STM32F048单片机自动寻迹智能车的设计

基于STM32F048单片机自动寻迹智能车的设计

 

 

　　随着计算机、通信、传感器等技术的发展，智能车成为汽车发展的趋势。传感器技术在智能车的应用中越来越广泛，如在夜间、雾天、高危高污染等环境下的行驶。智能车将成为人们生活的一部分。文中以瑞萨智能车大赛为背景，设计了一种以16位微控制器MC68HC908AP32作为小车的控制核心，采用红外反射传感器检测路面引导线，能根据给定参数行驶的电动车。文中从硬件和软件方面详细阐述了智能车工作原理和设计方法，设计的小车具有电路设计简单、软件控制高效等优点。

 

　　以意法半导体超级MCU模型车大赛为背景，设计并实现了一种智能车自动寻迹系统。采用瑞萨16位微控制器MC68HC908AP32作为核心控制单元，使用光电对管RPR220采集路面信息，自动控制舵机转向，并对直流电机转速进行PID调节，从而实现智能车稳定、快速的行驶。实验结果表明，该套设计方案简单可靠，具有良好的控制性，满足设计要求。

　　系统总体设计方案

　　本智能车利用车体前方的光电传感器采集赛道信息、后轴上的光电编码器采集车轮转速的脉冲信号。这些信号经单片机调理后，用于控制小车的运动。同时，内部模块产生的PWM波驱动直流电机，对智能车进行速度及转角控制，使赛车在赛道上能够自动、平稳行驶，并以最短的时间和最快的速度跑完全程。此外，本系统还增加了按键和显示设备，以便于调试。

　　

　　STM32F048单片机是的日立公司生产的16位高性能微控制器。MC68HC908AP32内部有16个16位通用寄存器。其最高时钟频率可达18MHz，寻址空间为16MByte。芯片内部包括：9个I／O口、32kByteFlash、2kByteRAM、16位的集成定时单元(ITU)、可编程定时式样控制器(TPC)、j监视定时器(WDT)、串行通信接口(SCI)以及A／D、D／A转换器等。控制器I／O口分配如下：P70～P77光电传感器信号的输入；PB用于车速检测信号的输入；PA用于启动传感器板信号的输入。控制器根据检测到的路况和车速信息，控制转向舵机和直流驱动电机，相应地调整小车行驶方向和速度，最终使智能车按给定路线稳定、快速地行驶。

 

　　模块采用一体化反射型光电对管RPR22D。其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，接收器是一个高灵敏度的硅平面光电三极管。MC68HC908AP32具有如下特点：结构紧凑、抗干扰能力强、反应速度快。内置可见光过滤器能减小离散光的影响。当发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。此光电对管调理电路简单，工作性能稳定。

 

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