1、循迹机器人设计0目录课程设计（论文）任务书课程设计（论文）成绩评定表中文摘要. VI1 设计任务描述 .11.1 设计题目 .11.2 设计要求 .11.2.1 设计目的 .11.3 基本要求 .12 设计思路 .23 软件流程图 .34 各部分模块设计和选取 .44.1 机械结构方案设计 .44.1.1 车模结构特点 .44.1.2车模转向舵机机械结构的设计 .54.1.3电路板 .64.2视频信号采集方案 .64.21 采集分析 64.2.2 采集时序 .74.2.3 中断分析 .85硬件电路系统设计与实现 105.1 硬件电路设计方案 105.2硬件电路的实现 105.2.1 以 S12
2、为核心的单片机最小系统 105.2.2 主板 115.2.3 电机驱动电路 135.2.4 摄像头 135.2.5 速度传感器 136 循迹小车软件设计 156.1 路径识别与自适应阈值计算 156.2 抗干扰处理 156.3 算法实现 166.3.1 偏航距离的计算 166.3.2 偏航角度的计算 166.3.3 曲率的计算 166.4 速度 PID算法 167 模型车的主要技术参数 .188元器件清单 19小结 20致谢 21参考文献 22附录 A软件流程图 23循迹机器人设计11 设计任务描述1.1 设计题目 循迹机器人设计1.2 设计要求1.2.1 设计目的1）了解机器人技术的基本知识
3、以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。 2）初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于机器人的设计中。 3）通过学习，具体掌握循迹机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的循迹任务。1.3 基本要求1）要求设计一个能循迹(白底黑线或黑底白线，线宽 25mm)的机器人；2）要求设计机器人的行走机构，控制系统、传感器类型的选择及排列布局。3）要有循迹的策略（软件流程图） 。循迹机器人设计22 设计思路根据此次课程设计的要求，我们选择以 16 位微控制器 MC9S12DG128B 单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制，介绍了机器人的行走机构、控制系统、传
4、感器类型的选择及排列布局，并根据软件系统的特点简要的用流程图叙述了小车的软件设计。最终使小车达到智能循迹的功能。根据以上系统方案设计，循迹小车共包括七大模块：MC9S12DG128B 主控模块、传感器模块、电源模块、电机驱动模块、速度检测模块辅助调试模块。各模块的作用如下：MC9S12DG128B 主控模块，作为整个智能车的“大脑” ，将采集光电传感器、光电编码器等传感器的信号，根据控制算法做出控制决策，驱动直流电机和伺服电机完成对智能车的控制。传感器模块，是智能车的“眼睛” ，可以通过一定的前瞻性，提前感知前方的通道信息，为智能车的“大脑”做出决策提供必要的依据和充足的反应时间。电源模块，为
5、整个系统提供合适而又稳定的电源。电机驱动模块，驱动直流电机和伺服电机完成智能车的加减速控制和转向控制。速度检测模块，检测反馈智能车后轮的转速，用于速度的闭环控制。辅助调试模块，主要用于智能车系统的功能调试、赛车状态监控等方面。 通过对这些模块功能介绍，结合我们在课上对机器人各项知识的了解，我们便可以将小车的大概思路整理出来，具体内容我们在后面的部分都会有相应说明。循迹机器人设计33 软件流程图、程序初始化模块开始主控制模块入口路况信息采集处理模块采集图像快到弯道？第一圈？CMOS 摄像头 12 个光电传感器出发键按下数据处理转向控制和速度控制速度 PID 控制舵机 PI 控制采集保存数据舵机
6、P2 控制第二圈？记忆中的 S 型循迹机器人设计4图 3-1 1 软件程序流程图4 各部分模块设计和选取智能车系统主要包括以下模块：S12 单片机模块、驱动电机、舵机、转速反馈和 CCD 视频采集模块。整体结构框图如图 4.1 所示。MC9S12DG128驱动电机舵机模块转速反馈视频采集模块图 4.1 智能车系统功能模块图以 MC9S12DG128 为核心，设计寻线方案并尽可能的提高车速，是我这次课程设计课题的关键。传统的寻线方案是使用“线型检测阵列”的红外传感器，这种方案实现简单，稳定性高，但只能获取有限的点信息，限制了更高级算法的应用，也限制了小车速度的进一步提高。而摄像头获取的信息是面信
7、息，不仅能获得当前小车的偏移量，而且能判断前方通道路面信息，为应用高级的控制算法提供了基础。摄像头所能探测的路线信息远多于“线型检测阵列”探测到的，而且摄像头也有足够远的探测距离以方便对前方路况进行预判。另外一方面 16 位单片机 MC9S12 的运算速度和自身A/D 端口的采样速度，能够适应对黑白低线数摄像头的有效视频采样和对大量图像数据的处理。循迹机器人设计54.1 机械结构方案设计4.1.1 车模结构特点本项目采用后轮驱动，前轮转向。使用单个CCD摄像头进行导航，摄像头位于舵机正上方370mm处。前方用2个传感器探测坡度，其位置位于小车前部100mm处，15度倾角向上偏起。电路板置于小车
8、腹部。整个小车重心在中部偏后，有较好的稳定性。底盘无改动。经过改装后的车模参数如表4.2。长 400mm宽 200mm高 350mm重 1.16Kg传感器个数 3 个（1 个 CCD，2 个红外）其它伺服电机个数 0检测精度、频率 25Hz车模平均电流（匀速行驶） 800 毫安表 4.1 车模参数表我们在实际调整时的改进办法：1） 、加长舵机柄，从而增大车行进中的车轮转向速度。这样虽然在舵机转速不变的情况下夹块了车轮的转角速度，但是给舵机转向增大了负荷。在实际调试中，出现过舵机里面齿轮被损坏的情况。2） 、由于前轮轴和车轮之间的间隙较大，对车高速转向时的中心影响较大，会引起高速转向下车的转向不
9、足。而且这里是规则中严禁改动的部分，所以我们只能调整前轮内倾角来弥补车轮在高速转弯中遇到的转向不足的问题。在实际调试中，我们发现适当增大内倾角可以增大转弯时车轮和地面的接触面积，从而增大车了地面的摩擦程度，使车转向更灵活，减小因摩擦不够而引起的转向不足的情况。3） 、底盘适当降低，在可以过坡道的情况下，尽量降低底盘，从整体上降低车的中心，使车在转弯时可以更快速。循迹机器人设计64.1.2车模转向舵机机械结构的设计转向系统在车辆运行过程中有着非常重要的作用，合适的前桥调整参数可以保证在车辆直线行驶过程中不会跑偏，即保证车辆行驶的方向稳定性；而在车辆转向后，合适的前桥可以使得车辆自行回到直线行驶状
10、态，即具有好的回正性。基于这个原因，前桥参数调整及转向系统优化设计必然会成为智能车设计中机械结构部分的重点，在实际操作中，我们通过理论预测进行方案的可行性分析，然后做出实际结构以验证理论数据。图 2.2 改进后的舵机转向机构及安装图在最终设计的这套机构中，我们综合考虑了速度与扭矩间的关系，尽量减小舵机的负荷，并根据模型车底盘的具体结构，简化了安装方式，实现了预期目标，不过该机构仍存在自身重量太大的问题，我们将在以后的调试过程中逐渐改进。4.1.3电路板共用到一块PCB电路板，即车身主板(包括MCU，调试电路，电源电路，红外传感器，加速度传感器电路，测速传感器等) ，其外形尺寸见表4.3。表 4
11、.3 电路板参数表长 160mm宽 77mm所有电容总容量 小于1500uF除MC9S12DG128外的主要芯片 LM2940,MMA7260,MC33886,LM1117,LM1881循迹机器人设计74.2视频信号采集方案4.21 采集分析本系统所使用的 CCD 摄像头输出的是 PAL 制式的视频信号，其一幅图像包含 575 个图像行，每行最多有 767 个点（按荧光屏的长宽比为 4：3 计算） ，因此其图像解析度能达到 575767440000个象素。而对于智能车系统而言，由于受MC9S12DG128 单片机内存和运算速度的限制，这么大解析度的图像是无法处理的。因此必须降低图像的分辨率。我
12、们最终确定采集图像的分辨率为 4840，即每行采集 48 个点，每幅图像采集 40 行。4.2.2 采集时序具体说来，采集一场的流程是这样的：第一步，LM1881 分离出的奇场同步信号在 DG128 的 H 口产生中断。根据PAL 规范，此时意味着还有 22 行（约 1408s，视 LM1881 的信号延时而定）将开始第一个数据行。为确保正确的采集到数据，使定时器定时 23.5 行（23.564s 1504s） ，定时结束后，开启行中断，准备采集数据。第二步，定时器定时 1504s时间到，此时开启行通道，允许中断，并使控制ATD 转换的行计数器归零，以标志一幅图像的开始。第三步，大约 32s（
13、0.5 行）后，行中断到。由于一场中有 280 多个行，但ATD 只采集其中的 40 行，为此设置了一个行计数器，每次行中断都将该计数器加一，当该计数器的值与预存数组里的某个数相等时，表示该行应该采集。根据PAL 的规范，在数据行中，行同步信号后 6s（上升沿，如果选下降沿有效，应该是 10.3s）才会有真正的图像数据出现，并持续 52s到该行结束。为此在该行的行中断中使定时器定时 6s，定时时结束后才能开始采集。第四步，定时器定时 6s时间到。此时应立即开始 ATD 采集。由于 ATD 是按序列采集的，一个序列可以连续采集 18 个点，并可设置是单序列还是扫描方循迹机器人设计8式。每个序列采
14、集完成后将产生一次 ATD 中断。为减少 ATD 中断次数，在 ATD初始化中已设置转换序列长度为 8。此时以扫描方式开启 ATD，采集 48 个点需要6 次 ATD 中断。第五步，每隔约 8s，ATD 中断发生一次。该步中最重要的就是把 ATD 的数据转移到存储图像的数组中。由于一行中 ATD 要采集 6 个序列，因此要记录已经采集的序列数，每次进入 ATD 中断，都使之加一，当序列数为 6 时，标志着一个行已经采集完了。一行采集完后将采集行计数器（注意：不是第三步中提到的行计数器）加一，并应停止 ATD，但是 S12 中并没有使 ATD 停止直接方法，唯一的办法是使 ATD 以单序列采集方
15、式再采集一次。但是这次完成后仍然会发生中断，中断处理程序可根据采集的序列数来判断是否是这种额外的情况，如果是，中断处理程序除了读一下 ATD 数据寄存器以清中断标志位之外，并不需要做任何事。第六步，ATD 中断不断的向图像数组中写入数据，直到行计数器计到 40。此时意味着一幅图像数据已经采集完成。此时应关掉行中断，以免其产生额外动作。第七步，偶场中断到。其实就是奇场同步信号的下降沿，如果没有进行相应设置和接线，将没有这个中断。PAL 制式的信号中，奇场同步信号和偶场同步信号以 20ms 的间隔交替出现，因此可以将此两种信号作为小车调整的基准时间。此后直到下一个奇场中断到来，开始另一场的采集。可
16、见，程序的运行完全是由各个中断的来推动的。程序的流程图如图 4.2。4.2.3 中断分析视频采集共涉及到 6 个中断：奇场中断、偶场中断、行中断、定时器中断 1、定时器中断 2、ATD 中断。但是只有 3 个硬件中断源，即 H 口中断、定时器中断和 ATD 中断，对应只有 3 个中断服务程序。为此需要在中断程序中区分中断的类型。1）H 口中断H 口中断服务程序要区分是奇场中断、偶场中断还是行中断，这是通过寄存器的中断标志为来实现的。循迹机器人设计92）定时器中断定时器中断要区分是定时了多少时间。为此我们设置了一个“服务标志” ，不同的定时时间设置不同的服务标志，以使定时器中断程序做不同的处理。
17、3）ATD 中断ATD中断的首要任务是及时把结果寄存器中的值转移出来，因为ATD 是以扫描方式不停的在采集转移不及时，新的结果会把原来的结果覆盖掉。然后ATD中断程序需要根据一系列计数器的值计算本次采集结果对应的图像位置，然后保存到数组中。最后ATD中断还要判断何时一行结束、何时一场结束。循迹机器人设计10等待奇场同步定时等待行同步应该采集？打开 ATD等待 ATD 中断一行完成？关闭 ATD一场完成？开始YYYNNN保存数据图 4.2 视频采集流程图循迹机器人设计115 硬件电路系统设计与实现5.1 硬件电路设计方案从最初进行硬件电路设计时我们就既定了系统的设计目标：可靠、高效、简洁，在整个
18、系统设计过程中严格按照规范进行。可靠性是系统设计的第一要求，我们对电路设计的所有环节都进行了电磁兼容性设计，做好各部分的接地、屏蔽、滤波等工作，将高速数字电路与模拟电路分开，使本系统工作的可靠性达到了设计要求。高效是指本系统的性能要足够强劲。我们主要是从以下两个方面实现的：1、采用外部A/D转换器实现高速A/D转换，大大提高了图像采集的分辨率；2、使用了由分立元件制作的直流电动机可逆双极型桥式驱动器，该驱动器的额定工作电流可以轻易达到100A以上，大大提高了电动机的工作转矩和转速。简洁是指在满足了可靠、高效的要求后，为了尽量减轻整车重量，降低车体重心位置，应使电路设计尽量简洁，尽量减少元器件使
19、用数量，缩小电路板面积，使电路部分重量轻，易于安装。我们在对电路进行详细、彻底的分析后，对电路进行了大量简化，并合理设计元件排列和电路走线，使本系统硬件电路部分的重量、面积都达到了设计要求。5.2 硬件电路的实现整个智能车控制系统是由三部分组成的：S12为核心的最小系统板、主板、电机驱动电路板。最小系统板可以插在主板上组成信号采集、处理和电机控制单元。为了减小电机驱动电路带来的电磁干扰，我们把控制单元部分和电机驱动部分分开来，做成了两块电路板。5.2.1 以 S12 为核心的单片机最小系统单片机最小系统板使用MC9S12DG128单片机，112引脚封装，为减少电路板空间，板上仅将本系统所用到的
20、引脚引出，包括一路AD转换接口，两路PWM接口，一路计数器接口，一路外部中断接口，17路普通IO 接口。其他部分还包括电源滤波电路、时钟电路、复位电路、串行通讯接口、BDM接口。为提高系统工作稳定性，我们使用有源晶体振荡器为单片机提供时钟。为简化循迹机器人设计12电路，我们取消了复位按键和串行通讯接口电路中的TTL电平与RS-232电平转换电路。单片机引脚规划如下：PA口：外部AD转换器并行数据读入。PAD1：奇偶场信号输入PB0-PB3:调试 LED。PB4-PB5：模式选择用拨码开关。PB6：启动开关。PB7：调试开关。IRQ：行同步脉冲输入信号。PT0：光电编码器脉冲输入信号。PWM7：
21、舵机角度控制信号输出。PWM5：电机速度控制信号输出。5.2.2 主板主板上装有组成本系统的主要电路，它包括如下部件：电源稳压电路、视频同步分离电路、外部A/D转换器电路、摄像头接口、舵机接口、电机驱动器接口、编码器接口、键盘接口、监控模块接口、电源接口、单片机最小系统板插座、跳线、指示灯、按键、开关等。1）电源稳压电路本系统中电源稳压电路仅为一路+5V稳压电路，为整个智能模型车自动控制系统中除后轮驱动电机和转向舵机外的所有设备供电。由于整个系统中+5V电路功耗较小，为了降低电源纹波，我们决定使用串联型稳压电路，另外，后轮驱动电机工作时，电池电压压降较大，为提高系统工作稳定性，必须使用低压降电
22、源稳压芯片，常用的低压降串联稳压芯片主要有LM2940和LM1117，LM2940压降虽然比LM1117更低，但是电源纹波较大，所以我们最终选择LM1117设计电源稳压电路。电源稳压电路原理图如图3.2.循迹机器人设计13图 5.1 电源稳压电路2）视频同步分离电路我们的智能模型车自动控制系统中使用黑白全电视信号格式CMOS摄像头采集通道信息。摄像头视频信号中除了包含图像信号之外，还包括了行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐信号以及槽脉冲信号、前均衡脉冲、后均衡脉冲等。因此，若要对视频信号进行采集，就必须通过视频同步分离电路准确地把握各种信号间的逻辑关系。我们使用了LM1881芯片对黑白
23、全电视信号进行视频同步分离，得到行同步、场同步信号,具体原理不再赘述。视频同步分离电路原理图5.2所示。图 5.2 视频同步分离电路3）外部A/D转换器电路由于摄像头输出的黑白全电视信号为模拟信号，所以必须经过A/D 转换之后才能由单片机进行处理。虽然S12单片机具有A/D转换器的功能，但是速度较慢。实际使用发现，在将单片机超频并且降低A/D转换质量之后，每行图像仍只能采集 78个点，使得图像分辨率不高，赛道检测信息量不足。为此，我们使用TLC5510芯片制作了外部A/D转换器。除以上三部分外，主板上还具有摄像头、舵机、电机驱动器、编码器、键循迹机器人设计14图 5.3 外部 A/D 转换器电
24、路盘、监控模块、电源、单片机最小系统板等设备的接口，并准备了若干指示灯、按键、跳线、开关等用于系统调试。5.2.3 电机驱动电路电机驱动板为一个由分立元件制作的直流电动机可逆双极型桥式驱动器，其功率元件由四支N沟道功率MOSFET 管组成，额定工作电流可以轻易达到10A 以上，大大提高了电动机的工作转矩和转速。该驱动器主要由以下部分组成： PWM信号输入接口、逻辑换向电路、死区控制电路、电源电路、上桥壁功率MOSFET管栅极驱动电压泵升电路、功率MOSFET管栅极驱动电路、桥式功率驱动电路、缓冲保护电路等。5.2.4 摄像头本智能车寻线采用CMOS图像传感器方式，普通单板摄像头。普通CMOS图
25、像传感器通过行扫描方式，将图像信息转换为一维的视频模拟信号输出。具体参数如下：摄像头参数：320线；照度：0.5LUX 0.01LUX；输出制式：PAL制式标准视频信号；镜头及视角：3.6mm 92；供电电压/消耗功率：9V 100mA；5.2.5 速度传感器循迹机器人设计15智能车在实际速度控制中对反应车速的控制信号波形要求不是太高，因此我们在满足比赛要求的基础上尽量简化电路，使用自制的光电编码器来测速。我们使用线切割在直径为30mm的圆盘周围加工出32个细缝，自制了一个32线的光电编码器。我们使用红外光电对射管作为采集码盘脉冲的传感器。电路如图3.7所示。图 3.7 光电编码器电路第二章
26、智能汽车整体设计156 循迹小车软件设计在控制算法中，主要用到了以下三方面的内容：摄像头循线控制算法，记忆解决道路 S 型控制算法和 PID 速度控制算法。其中循线控制算法用来控制舵机的转向，记忆控制算法主要用来解决 S 型，PID 控制算法主要用来控制智能车的快速加速、减速和速度的平稳。6.1 路径识别与自适应阈值计算所谓路径识别，简单的理解就是把图像中反映路径的部分提取出来。这是一个图像分割的过程。图像分割是计算机进行图像处理与分析中的一个重要环节， 是一种基本的计算机视觉技术。在图像分割中，把要提取的部分称为“物体（Object） ”，把其余的部分称为“背景（Background） ”。
27、分割图像的基本依据和条件有以下 4 个方面：1）分割的图像区域应具有同质性，如灰度级别相近、纹理相似等；2）区域内部平整，不存在很小的小空洞；3）相近区域之间对选定的某种同质判据而言，应存在显著的差异性；4）每个分割区域边界应具有齐整性和空间位置的平整性。图像分割的基本方法可以分为两大类：基于边缘检测的图像分割和基于区域的图像分割。这种算法的特点是运算量小，但是能跟踪环境光线的逐渐变化。由于环境光线不管在时间上还是空间上都是逐渐变化的，所以这种分割算法产生严重错误的概率极小，小于 1/10000。6.2 抗干扰处理抗干扰处理包括以下方面的内容：1）消除信号产生和传输的过程中造成的噪声；2）消除
28、赛道不理想或光线不均匀形成的干扰；3）消除赛道中的交叉线、断续线；4）识别起跑线。信号产生和传输的过程中造成的噪声具有普遍性，但是只有当其非常严重时才16对路径的识别造成影响。所以采取以下滤波算法：当某点的灰度值与其左边和右边点的灰度值的差同时大于某个正阈值或同时小于某个负阈值时，认为该点是干扰点，取其左右两边灰度值的平均值作为该点的灰度值。这种算法的实质是搜索连续的黑线。因为赛道是连续的，而干扰却大部分是离散分布的。6.3 算法实现6.3.1 偏航距离的计算由于循迹机器人已经获得了通道道中心线的位置，所以计算偏航距离的问题是选取何处的中心线的距离为当前的偏航距离。控制算法的执行周期为 40m
29、s，如果小车的速度为 2m/s，则在两次控制算法的执行中间，小车要前进 8cm，小车所处的环境将发生比较大的改变，所以赛车的控制只能算是半实时控制，这是所有使用摄像头作为主要寻线传感器的参赛队都避免不了的问题。6.3.2 偏航角度的计算计算偏航角度的实质是直线拟合问题，因为赛道中心线所在的直线确定了，而直线的斜率与偏航角度一一对应。直线拟合最有效的方法是最小二乘法，但是直接应用存在一个问题，即如何确定进行直线拟合的区间？在整个成功识别出通道的区间内进行直线拟合显然是欠缺考虑的，因为在弯道的情况下，这种方法拟合出的是一条弦线，而不是当前该弯道处的切线。摄像头视野越大，弯道曲率越大，弦线偏离切线的
30、程度也就越大。为了能够在直道和弯道上都能正确的拟合出正确的直线，我们采用了直线检测的方法，即首先根据残差的大小确定直线的范围，然后在这一范围内进行直线拟合。6.3.3 曲率的计算首先对获得的路径进行滤波，使得路径尽可能平滑，然后取其两个端点和中间点，计算这 3 个点组成的三角形的外接圆的半径，半径的倒数就是这段路径的曲率。经过多次实验，这种方法的误差一般不大于 20%，对智能车的控制来说已经足够了。6.4 速度 PID算法根据偏差的比例（Proportional） 、积分（Integral） 、微分（Derivative）的线性组合进行反馈控制（简称 PID 控制） ，数字 PID 控制算法是
31、电机微机控制中常用的17一种基本控制算法 9。在连续系统中，模拟 PID 调节器是一种线性调节器，控制系统原理框图如图5.10。图 5.10 PID 控制系统原理框图控制规律为：（5.1）01()()()()tPDIdetutKetT式中： ：比例增益， 的倒数称为比例带； ：积分时间常数； ：微pp ITDT分时间常数； ：控制量； ：偏差，等于给定量与反馈量的差。()t()et在计算机控制系统中，数字 PID 控制算法通常又分为位置式 PID 和增量式 PID 本次设计中，我们采用增量式 PID。187 模型车的主要技术参数长 28.5cm宽 16.3cm智能小车基本参数高 26.1cm车
32、重 0.925kg空载 8.2W功耗带载 大于15W电容总容量 1186.30612uF红外对射管 1个传感器CMOS摄像头 1个除了车模原有的驱动电机、舵机之外伺服电机个数0视野范围（近/远） 25/160cm精度(近/远) 2/12.5mm通道信息检测频率 50Hz198元器件清单速度控制1 路 16 位的 PWM 输出PWM01驱动电机电源 7.2V 供电转向控制1 路 16 位的 PWM 输出PWM23驱动舵机电源 7.2V 电源采集道路信息 PORTT 的 2 位 2 个传感器 A电源 5V 电源速度反馈1 个脉冲累加器外部引脚PACN321 个传感器 B电源 5V 电源A/D 端口
33、AD0 通道图像采集3 个中断引脚PH0、PH1、PH2摄像头电源 7.2V 电源串口 和电脑数据交流接收 RX 口和发送 TX 口SCI0程序开始按钮1 个 I/O 端口PORTK_BIT4复位按钮 1 个控制板指示灯3 个 I/O 输出口PORTK_BIT0PORTK_BIT220小结短短的一周就这样过去了，大三最后一个星期，大三最后一次课设，就在这样一个炎炎夏日结束了。想到这里，思绪量多，感慨良多。大学里已经经历了好多次课设，慢慢感受到，每一次都收获了许多，正如这次机器人课设，即使已经结束了考试，但觉得机器人的课程还没有停止。这一周里，我学到了好多东西，这些都是课堂上不容易学到的。本次课
34、设我们选择的是循迹机器人的题目，如每次课设一样，我们的行动步骤为查找资料、分析原理、调试程序、记录结果。但这次课设给我的感觉却不同于每次。我的学习态度并不是十分认真刻苦，以往很多次课设由于小组同一题目的原因，我都会不自觉的依赖小组中能力较强的同学。这一次的情况比较偶然，也不是说我是能力最强的，只是这次自己也在默默地暗示自己，要最大程度上的靠自己把任务完成。本次报告详细介绍了的智能循迹小车的系统方案。该系统以 Freescale16 位单片机 MC9S12DG128 作为系统控制处理器，采用基于激光传感器采样获取通道信息，通过检测方法提取通道上的黑线，求出小车与黑线间的位置偏差，采用 PID 方
35、式对舵机转向进行反馈控制。通过速度传感器对小车形成速度闭环控制。报告中还介绍了赛车机械结构和调整方法，赛车各个主要模块的工作原理和设计思路。智能赛车分硬件和软件 2 部分。硬件部分主要是赛车的安装和调整，以及电路板的设计。机器人课程设计虽然结束了，但通过设计所学到的东西将长久存在。大三的最后一次课设，我们都进着自己最大的努力来完成，以达到最好的效果。相信这次设计带给我的严谨学习态度和一丝不苟的科学作风将会给我未来的工作和学习打下一个更坚实的基础。21致谢大三的最后一周，我们开始了为期一周的课程设计，短短一周，有太多汗水，太多耕耘，也有太多欣慰，太多感动，我们每个人都在为自己的任务尽着自己最大的
36、努力，也在丝毫不保留的赠与给彼此最贴心的帮助和温暖。首先还是要感谢我们的传感器课讲师祝尚臻老师。新学期开始，每个人并不是很习惯课程中的忙碌，不免会陷入忙碌和慌乱。我们还要轮流着向祝老师请教问题和答辩。每个人完成自己的任务后，还可以回到座位上休息一下。老师就这样围在我们中间，不停歇，不懈怠的忙碌着，依次对我们的电路进行细致的分析和改动，给予我们最有价值的指导和帮助。每次老师走到我们身边，解答疑问时，时而严厉，时而和蔼，偶尔还会和我们开开小玩笑，舒缓一下紧张情绪。这都让我们非常感动，课程的进行中，最累的不是我们，而是老师，在这里我谨以一名学生的身份向祝老师表达最诚挚的感谢，感谢老师的无私与敬业，感
37、谢老师对我们学习的帮助和指导。这次课设中，我有很多地方做得很不到位，电脑操作的不熟练，课程知识的不精通时常让我感到倍生困惑。是我的组员同学在一直细心的帮助我，给我最大的支持和动力。在这里也要感谢我的组员，谢谢他们对我的包容和支持，希望在以后的学习生活中我们有更多的机会在一起合作。最后，也要感谢学校领导对我们每个学生的费心和关照，让我们能有一次这样的学习机会，让我们各方面的学习能力得到了锻炼。无论以后我们会又怎样的成就，我们都会记住母校对我们的关怀，我们会在未来的生命中继续攀登，为母校争得更优异的成绩！22参考文献1 邵贝贝. 嵌入式实时操作系统 LCOS-(第 2 版)M. 北京清华大学出版社
38、20042 邵贝贝 . 单片机嵌入式应用的在线开发方法M北京清华大学出版社20043 王晓明 . 电动机的单片机控制M北京. 北京航空航天大学出版社2002 4 臧杰，阎岩 . 汽车构造M. 北京. 机械工业出版社2005 5 安鹏，马伟S12 单片机模块应用及程序调试J. 电子产品世界. 2006第 211 期 162-1636 童诗白，华成英模拟电子技术基础M 北京. 高等教育出版社2000 9 沈长生常用电子元器件使用一读通M 北京. 人民邮电出版社2004 10 宗光华机器人的创意设计与实践M北京. 北京航空航天大学出版社2004 11 张伟等 Protel DXP 高级应用M北京. 人民邮电出版社2002 12 张文春 . 汽车理论M 北京机械工业出版社2005 23
