智能循迹小车的设计制作.doc

摘要：针对21世纪人们对智能导航的应用，本文设计了基于引导线的智能循迹小车系统。系统使用数字摄像头采集引导线信息，光电码盘测量车轮转速，把采集到的数据传送到MC9S12XS128控制器中，通过在Freescale CodeWarrior软件中编程并下载到控制器中控制舵机的旋转和电机的转速，以控制小车能在铺设有引导线的轨道上稳定行驶。

本文对MC9S12XS128控制器的性能和内部功能模块寄存器配置进行了介绍，在此基础上分析了MC9S12XS128控制器与数字摄像头的通信方法；在硬件方面对摄像头的选型和安装进行了研究，选择和安装了适合本系统的摄像头；根据电机控制的需要，设计了光耦隔离H桥MC33886电机驱动电路；根据系统供电需求，设计了5V和6V稳压模块；依托于车身结构安装了光电码盘；通过串口调试助手来观察摄像头采集的引导线，然后调整摄像头的位置和程序要处理的图像范围，最后成功设计出在黑色引导线道路上稳定行驶的智能循迹小车。

关键词  智能；引导线；MC9S12XS128；摄像头 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题提出的背景和意义-1

1.2 本文的研究内容-2

2 MC9S12XS128控制器简介-3

2.1概述-3

2.2 功能模块-3

2.2.1 输入输出模块-3

2.2.2 定时器模块-3

2.2.3 脉宽调制模块-5

2.2.4串行通信接口模块 -8

2.2.5锁相环模块-9

3 硬件系统设计-11

3.1 系统供电模块设计-11

3.2 摄像头与控制器连接设计-13

3.3 电机驱动电路设计-14

3.4 舵机控制设计-16

3.5 拨码开关电路设计-17

3.6 光电码盘安装设计-18

4 程序编写与调试-19

4.1 Freescale CodeWarrior使用简介-19

4.2 系统运行流程-20

4.3 系统初始化-20

4.4 摄像头数据接收流程-22

4.5 摄像头数据处理流程-22

4.6 光电码盘测速-23

4.7 电机和舵机PID调控-24

5 软硬件联合调试-25

5.1借助串口调试助手观察采集的引导线-25

5.2借助BDM调试器观察各主要参数-26

5.3小车实际行驶情况-28

结论-29

致谢-30

参考文献-31