飛思卡爾（電磁）智能車設計技術報告-共51頁pdf下載

ID:241981 · 發表于 2018-6-3 13:45

5.1 軟件開發平臺
此次智能車軟件開發環境采用了飛思卡爾 HCS12 系列單片機開發軟件Freescale CodeWarrior。該軟件具有支持多種語言、開發界面統一、交叉開發平臺以及支持插件工具等特點。在 CodeWarrior 界面完成編譯后，通過 BDM FOR S12工具，在CodeWarrior 環境下向 MC9S12模塊下載程序。BDM FOR S12工具使用簡單，十分方便且支持在線調試。
5.2 軟件系統總體設計
在整個系統設計中，主要用到了單片機5個基本功能模塊：PLL模塊、PWM輸出模塊、ECT模塊、PIT模塊、AD轉換模塊。通過配置寄存器先對所用到的模塊進行硬件初始化，并通過相應的數據寄存器或狀態寄存器的讀寫，實現期望的功能。為實現期望的功能所需芯片資源如表4.2.1所示。

4.3 電機驅動模塊
驅動芯片我們任然沿用了英飛凌公司的大電流電機驅動半橋芯片BTS7970。其輸出最大電流68A，內部帶有一個P 溝道的高邊MOSFET、一個N 溝道的低邊MOSFET和一個驅動IC。BTS7970 通態電阻典型值為16mΩ 。P 溝道高邊開關省去了電荷泵的需求, 因而減小了EMI(Electro Magnetic Interference)。集成的驅動IC 具有邏輯電平輸入、電流診斷、斜率調節、死區時間產生和過溫、過壓、欠壓、過流及短路保護的功能。
但在使用中，發現BTS7970應對B型車電機RS_540發熱嚴重，我們采取了直接并聯多片，或者更改電機的控制頻率，效果都不是很好，最后，我們選用了導通內阻更小，輸出電流更大的 MOS 管來搭建 H 橋驅動電路。其電路圖如圖 4.3.1所示。

4.5 速度檢測模塊
速度檢測模塊是為了反饋小車當前速度，獲知小車當前狀態并決定控制策略的一個環節。根據經驗，我們直接選用了歐姆龍 E6A2-CS3C 型 360 線編碼器，其輸出脈沖穩定，360線足以滿足精度要求，且其數字量輸出，可供單片機直接采集以獲得速度值。安裝圖如圖3.5.1所示。

4.6 起跑線檢測
經過測試，在滿足檢測空間距離的前提下，我們選擇了干簧管。干簧管是一種磁敏的特殊開關，它的兩個觸點由特殊的材料制成，被封裝在真空的玻璃管里，只要用磁鐵接近它，磁場達到一定強度，干簧管兩個觸點就會吸和在一起，使電路導通。應用此原理可以準確的檢測起跑線處的高強度磁場。但要注意的是當干簧管經過磁鐵正中央時，兩個簧片受力相同，出現干簧管不吸合的現象，即干簧管的盲區。電路圖如圖4.6.1所示。

4.8 小車底板設計
前期的小車底板我們直接采用萬通板搭建，中期我們做過 PCB 板，但由于實驗室制板條件限制，只能做單面 PCB 板，一布局困難，二不容易更改。所以我們最終直接用萬通板搭建小車底板，同樣獲得很好的效果。底板實物圖如圖 4.7.1所示。

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10_樂山師范學院（電磁）-樂師6隊技術報告.pdf (1.37 MB, 下載次數: 26)

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