《智能车培训--软件设计[一类教资].ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能车培训--软件设计[一类教资].ppt（30页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、智能车协会培训 软件设计 1苍柏课资 问题1： 智能车最终实现了什么？ 或做了哪些动作？ 2苍柏课资 问题2： 为什么说智能车“智能”？ “智能”的程度？ 3苍柏课资 智能车的组成 ： 软件 硬件机械 4苍柏课资 5苍柏课资 6苍柏课资 7苍柏课资 硬件系统结构(CCD) 8苍柏课资 软件设计 v1 初始化 基础 v2 道路信息的采集准备 v3 道路信息的提取难点 v4 方向的控制关键（1） v5 速度的控制关键（2） 9苍柏课资 整体流程 初始化 信息采集 信息处理 舵机控制 电机控制 停车判断停车 10苍柏课资 1 初始化 v了解XS128各个模块的功能，能够正确 初始化各个模块，让芯片处
2、在正常工作状态。 11苍柏课资 1 初始化 12苍柏课资 v（1） 时钟模块 v（2） I/O模块 v（3） ECT模块 v（4） AD模块 v（5） PWM模块 1 初始化 13苍柏课资 v时钟初始化 1 初始化 REFDV=1; SYNR=5; /总线时钟=16MHz* (SYNR+1)/(REFDV+1)=48MHz while( CRGFLG_LOCK=0); /等待VCO达到稳定 CLKSEL=0 x80; /打开PLL 14苍柏课资 vI/O初始化 1 初始化 DDRT=0; /测速接口PT7设置为输入 DDRH=0 x00; /场同步接口PH1设置输入 DDRB=0 xFF; /
3、调试灯B口设置输出 DDRK=0 xC0; /拨码开关设置输入 PORTK_PK7=0; 15苍柏课资 v ECT初始化 1 初始化 TIOS=0 x0F; /0-3通道设置为输出比较， 4-7通道设置为输入捕捉 TIE=0; /初始化时,屏蔽所有通道的中断 TSCR2=0 x04; /溢出中断，计时器频率由总线频 率16分频得到=3.125MHz TCTL3=0 x40; /检测上升沿 TSCR1=0 x80; /启动ECT模块及计数器 IRQCR=0; 16苍柏课资 v AD初始化 1 初始化 ATD0CTL1=0 x00; /7:1-外部触发,65:00-8位精度,4:放 电,3210:
4、ch ATD0CTL2=0 x40; /禁止外部触发, 中断禁止 ATD0CTL3=0 x08; /左对齐无符号,每次转换1个序列, No FIFO, Freeze模式下继续转 ATD0CTL4=0 x00; /765:采样时间为4个AD时钟周期， ATDClock=BusClock*0.5/PRS+1 ATD0CTL5=0 x00; ATD0DIEN=0 x00; /禁止数字输入 17苍柏课资 v PWM初始化 1 初始化 PWMCTL=0 xF0; /将PWM4和PWM5合成16位，PWM01合并， PWM23合并，PWM67合并 PWMPRCLK=0 x33; /时钟A=时钟B=bus
5、clock/8=50M/8=6.25M PWMSCLA=0 x01; /时钟SA=时钟A/2/1=3.125M PWMSCLB=0 x01; /时钟SB=时钟B/2/1=3.125M PWMCLK=0 xF0; /时钟A控制PWM0和PWM1，B控制PWM2和 PWM3，SA控制PWM4和PWM5，SB控制PWM6和PWM7 PWMPOL=0 xFF; /所有通道位极限为1 PWMCAE=0 x00; /所有通道左对齐 PWMPER01=625; /电机正转频率为6.25MHz/625=10KHz PWMDTY01=0; /电机正转初值赋0 PWMPER23=625; /电机反转频率为6.25
6、MHz/625=10KHz PWMDTY23=0; /电机反转初值赋0 PWMPER67=62500; /舵机频率为3.125MHz/62500=50Hz PWMDTY67=4820; /舵机初值居中 PWME=0 xFF; /启动PWM 18苍柏课资 2 道路信息的采集 v将当前的道路实际信息正确采集。 v理解信息采集的原理，通过编程实践能够正确采 集跑道信息。 19苍柏课资 2 道路信息的采集 v(1) 传感器的选择 稳定、合适 v摄像头： 20苍柏课资 2 道路信息的采集 v光电：发射器和接收器 v电磁：电感线圈和干簧管 21苍柏课资 2 道路信息的采集 v(2) 采集的基本原理 a 摄
7、像头组采集的是一幅图像，二维。以视频的 制式进行采集，n个点组成一行，m行组成一幅图 像，每点有一个灰度值，构成一个二维点阵。 22苍柏课资 2 道路信息的采集 (2) 采集的基本原理 b 光电组和电磁组采集的是一行点，一维。 采集到的道路信息比较少，依靠光电接收器 和电感线圈来采集信息，AD对光电管或电感线圈 的电压值进行转换将模拟信号转化为数字信号处 理。 23苍柏课资 3 道路信息的提取 v黑线提取：采用相应算法正确提取黑线 （铜导线） 的位置。 24苍柏课资 3 道路信息的提取 v摄像头组： 基本的思路（只是一种方法）： （1）从图像的首行（距离车模最近的一行） 开始搜索提取； （2）
8、在前几行将黑线的位置确定下来（注意各种 特殊的情况）； （3）采用边缘扩展法提取剩余行的黑线（要注意 处理斜十字叉等）。 25苍柏课资 3 道路信息的提取 v光电组和电磁组： 由于采集到的信息只是一行点，信息 比较少，要求能够准确的将黑线提取出来， 提高抗外界干扰的能力。 基本方法： 一般采用归一化手段来处理。先求出一个归一 化的参考阈值，然后对多有点进行归一化后的自 动阈值选取。 26苍柏课资 4 方向的控制 v通过控制舵机的转向，来改变小车的行驶 方向，实现不同的路径（优化路径或路程最短）。 v摄像头组： 一般采用PID控制、模糊控制进行舵机控制，将 点块划分模糊化，减少小车的抖动。可以对不同 的路径采用差异化处理，实现路径的优化。 v光电组和电磁组： 一般使用PID控制，尽量减少小车的抖动。由于 前瞻比较近，路径优化比较困难。 27苍柏课资 5 速度的控制 v一般情况，根据舵机的控制量及其变化量 来控制电机，通过加减速，实现小车的高速 平滑行驶。 v测速：获得当前小车的速度。 v基本策略： Bang-Bang控制：使用很大的加速度进行加减 速，加减速度快。 PID控制：通过公式计算，进行加减速，速度控 制比较平滑。 28苍柏课资 补充：停车的实现 v小车完成一圈比赛后需要在起跑线附近停 车，这就要求进行起跑线识别。 29苍柏课资 30苍柏课资