第1章緒論1.1背景介紹智能車輛是一個(gè)綜合系統(tǒng)，集成了環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能。它運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通信、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體[1-2]。電磁循跡智能車基于電磁感應(yīng)原理，賽道導(dǎo)線通交變電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，車上傳感器感知信號(hào)，經(jīng)控制算法調(diào)整行駛。其在科技競(jìng)賽如全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽、工業(yè)巡檢、智能物流等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。近年來(lái)，智能車輛已成為世界車輛工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都將其納入智能交通系統(tǒng)的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域[3]。隨著技術(shù)進(jìn)步，它融合多技術(shù)，向更智能、自主方向演進(jìn)，在教育、科研、工業(yè)等領(lǐng)域具重要價(jià)值，是理論與實(shí)踐結(jié)合的典型，有力推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景與實(shí)用意義。在自動(dòng)駕駛車輛與人工駕駛車輛共存的混合交通場(chǎng)景中，及時(shí)預(yù)測(cè)附近人工駕駛車輛的駕駛意圖對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛的安全高效行駛至關(guān)重要[4-5]。1.2本設(shè)計(jì)完成的工作本設(shè)計(jì)在電磁循跡智能車上進(jìn)行了展開(kāi)，完成的工作包括多個(gè)關(guān)鍵模塊構(gòu)成了主控芯片的最小系統(tǒng)，保證了控制核心平穩(wěn)的運(yùn)行來(lái)為程序執(zhí)行、傳感器信號(hào)處理和整體的邏輯控制提供基礎(chǔ)支撐，它是整個(gè)智能車系統(tǒng)的運(yùn)算和控制的中樞，電源、主控、驅(qū)動(dòng)、指示共同工作構(gòu)成了一個(gè)完整的硬件平臺(tái)，電磁循跡智能車的電磁傳感器信號(hào)采集處理、路徑識(shí)別算法運(yùn)行、電機(jī)實(shí)時(shí)控制使智能車可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)循跡運(yùn)行，使整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性與功能性提高了。電磁循跡的最大優(yōu)勢(shì)在于受到晝夜和天氣因素影響較小，對(duì)外界的抗干擾能力強(qiáng)[6]。本設(shè)計(jì)通過(guò)多個(gè)模塊的設(shè)計(jì)整合來(lái)完成電磁循跡智能車硬件電路的建設(shè)，包括了控制、供電、驅(qū)動(dòng)、狀態(tài)反饋和保護(hù)這多個(gè)流程來(lái)給智能車的實(shí)際運(yùn)行和功能提供基礎(chǔ)上的保證。第2章系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)理念電磁感應(yīng)的智能循跡系統(tǒng)來(lái)完成精確度高的路徑跟蹤和穩(wěn)定控制，可以在競(jìng)賽及工業(yè)導(dǎo)航上使用，有超強(qiáng)抗干擾能力的同時(shí)兼具超低價(jià)格、高速及低功耗等特點(diǎn)[7-8]。總體設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)的功能：整合多種功能模塊，DRV8701-1/2模塊和DRIVESTAGE-1/2模塊實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，LEDS模塊使?fàn)顟B(tài)指示顯示，單片機(jī)系統(tǒng)是核心，配合最小系統(tǒng)、5V穩(wěn)壓電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口、音頻電路、OLED顯示模塊等，具有控制、供電、顯示、聲音功能一體化，選用DRV8701專業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，配合功率管組成的DRVEISTAGE模塊維持電機(jī)驅(qū)的穩(wěn)定性與高效性；5V穩(wěn)壓電路提供穩(wěn)定電源，保障各模塊正常工作，提升整體性能。設(shè)置接口及保護(hù)電路，防止過(guò)流、過(guò)壓對(duì)電路的損害；復(fù)位電路確保單片機(jī)穩(wěn)定啟動(dòng)與初始化，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，讓電路在可以在各種控制信號(hào)和負(fù)載條件下安全運(yùn)行。便于擴(kuò)展：?jiǎn)纹瑱C(jī)具備豐富的接口，外接傳感器、存儲(chǔ)設(shè)備連接會(huì)更加方便，OLED顯示接口、電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口給后續(xù)功能升級(jí)預(yù)留空間，使系統(tǒng)擴(kuò)展與升級(jí)更加方便。總體方框圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)總體方框圖第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是以AI8051U-48單片機(jī)作為為核心來(lái)完成信號(hào)的處理與功能上的控制。PWM信號(hào)和光電開(kāi)關(guān)傳感器是作為輸入端。PWM信號(hào)通過(guò)單片機(jī)解析占空比通過(guò)了MCU的處理后發(fā)出PWM波通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)來(lái)帶動(dòng)車輪前進(jìn)或差速轉(zhuǎn)向[9]。光電開(kāi)關(guān)傳感器通過(guò)光的發(fā)射和接收來(lái)將障礙物信息以電信號(hào)的形式傳至單片機(jī)，OLED顯示屏實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行上的信息，蜂鳴器遇到異常情況報(bào)警后向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出指令來(lái)控制小車的運(yùn)行。3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)AI8051U-48單片機(jī)的最小系統(tǒng)主要由電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和程序下載接口和外設(shè)基礎(chǔ)接口組成。AI8051U-48單片機(jī)如圖3.1所示。圖3.1AI8051U-48單片機(jī)主要電路原理如下：1、電源電路，AI8051U-48單片機(jī)的供電電壓是5V。2、單片機(jī)芯片3、AI8051U-48芯片是核心，集成了中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和控制各功能模塊。3.1.1電源濾波與保護(hù)模塊電源濾波和保護(hù)模塊在智能車中起到了過(guò)流保護(hù)和穩(wěn)定供電的作用。F1串聯(lián)電路超過(guò)350mA后會(huì)熔斷來(lái)防止元件的損壞，C5、C6、C7組成了濾波電路其中大電容是用來(lái)濾低頻的紋波，小電容是用來(lái)抑高頻的噪聲，使用“通交流、阻直流”特性來(lái)平滑電壓并在過(guò)流保護(hù)與濾波的兩個(gè)作用下，保證了智能車電路穩(wěn)定安全的運(yùn)行。電源濾波與保護(hù)電路如圖3.2所示。圖3.2電源濾波與保護(hù)電路3.1.2穩(wěn)壓二極管電路模塊二極管在智能車中起到了整流作用，VCC電壓未超過(guò)D4的穩(wěn)壓值時(shí)，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)基本無(wú)電流通過(guò)，對(duì)電路影響極小。若VCC電壓超過(guò)D4的穩(wěn)壓值，二極管進(jìn)入反向擊穿狀態(tài)。電流在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，兩端電壓會(huì)基本穩(wěn)定在擊穿電壓值，VCC電壓鉗制在穩(wěn)定水平，防止了后續(xù)電路由于電壓過(guò)高而損壞。用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路電壓的穩(wěn)定作用，確保電路在過(guò)壓情況下正常工作，起到保護(hù)電路的作用。穩(wěn)壓二極管電路如圖3.3所示。圖3.3穩(wěn)壓二極管電路3.1.3復(fù)位電路復(fù)位電路在智能車中使單片機(jī)和其他芯片恢復(fù)初始狀態(tài)。按下復(fù)位按鍵RST，讓芯片重新開(kāi)始初始化，使程序正常運(yùn)行。本設(shè)計(jì)的復(fù)位方式有兩種。電源接通瞬間，5V電源通過(guò)R4對(duì)C3充電。由于電容兩端電壓不會(huì)突變P4.7引腳為低電平，芯片會(huì)進(jìn)入到復(fù)位狀態(tài)。C3進(jìn)行充電兩端電壓逐漸升高，P4.7引腳電壓會(huì)慢慢的上升，當(dāng)電壓上升到芯片可識(shí)別的高電平范圍時(shí)復(fù)位結(jié)束，芯片開(kāi)始正常工作。R4和C3的值決定了這個(gè)過(guò)程的時(shí)間，當(dāng)按下RST按鍵時(shí)，C3會(huì)經(jīng)過(guò)按鍵迅速放電，P4.7引腳會(huì)拉到低電平來(lái)觸發(fā)芯片復(fù)位。松開(kāi)按鍵后C3開(kāi)始充電，重復(fù)上電復(fù)位時(shí)的過(guò)程時(shí)芯片退出復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作模式。復(fù)位電路如圖3.4所示。圖3.4復(fù)位電路3.2穩(wěn)壓電路模塊采用LM39100芯片，在智能車中用于將輸入電壓穩(wěn)壓至5V。搭配電容（C8、C9、C10）濾波，將輸入電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V電源，為系統(tǒng)供電。穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)如圖3.5所示。圖3.5穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是循跡智能小車在電機(jī)控制中的一個(gè)重要組成的部分，它負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)了2個(gè)直流電機(jī)使智能車能夠按照預(yù)定的速度移動(dòng)[10]。電機(jī)6號(hào)引腳接5V后1號(hào)引腳接地會(huì)進(jìn)行供電，DRV8701芯片通過(guò)CPH、CPL接收PWM信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)速度，占空比越大轉(zhuǎn)速就會(huì)越高，使能信號(hào)高電平會(huì)激活芯片，方向信號(hào)決定車的轉(zhuǎn)向，芯片解析信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)后從GHx、GLx輸出，驅(qū)動(dòng)級(jí)由MOSFET組成橋接結(jié)構(gòu)后不同電平組合使相應(yīng)MOSFET連痛，電機(jī)電壓極性會(huì)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，Q1、Q4與Q2、Q3導(dǎo)通時(shí)轉(zhuǎn)向相反，電源VM供電C3、C4濾波穩(wěn)壓，F(xiàn)AULT引腳監(jiān)測(cè)故障遇到了異常時(shí)會(huì)切斷輸出，R54元件可以有效防止電流倒灌，這個(gè)模塊經(jīng)過(guò)芯片處理信號(hào)控制電流來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向、調(diào)速和保護(hù)機(jī)制運(yùn)行。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖3.6所示。圖3.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路3.4音頻電路模塊本模塊通過(guò)S8050三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，在智能車中用于發(fā)聲警示。SPK引腳接收信號(hào)，R54限制流入T1基極電流。SPK高電平時(shí)T1導(dǎo)通，5V電源經(jīng)BZ1、T1形成回路，揚(yáng)聲器發(fā)聲；SPK低電平時(shí)T1截止，回路斷開(kāi)，揚(yáng)聲器不發(fā)聲，這樣來(lái)控制BZ1發(fā)聲。音頻電路如圖3.7所示。圖3.7音頻電路3.5OLED顯示模塊OLED屏幕在智能車中用于顯示小車狀態(tài)和參數(shù)信息。引腳VCC接入5V電源后GND接地，給模塊提供電力上的保證并形成基本的工作回路。復(fù)位引腳接收復(fù)位信號(hào)后初始化OLED屏幕，能夠讓它進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，片選的作用是激活模塊，引腳信號(hào)有效時(shí)會(huì)響應(yīng)外部的控制信號(hào)，傳輸內(nèi)容的性質(zhì)是命令選擇引腳決定的，高電平表示傳輸顯示的數(shù)據(jù)，低電平表示傳輸控制的命令。OLED顯示電路如圖3.8所示。圖3.8OLED顯示電路3.6模擬信號(hào)處理模塊此電路利用OPA2377運(yùn)放，它可以工作在信號(hào)放大、調(diào)理，助力智能車傳感信號(hào)處理方面上。以U5A為例，IN5經(jīng)R46接入同相輸入端，R45、R44與VR5構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，依運(yùn)放“虛短”“虛斷”調(diào)節(jié)輸出。U5B原理同。C24、C26耦合電容隔直通交。C25、C27與電阻組成低通濾波抑高頻噪聲。D7、D8肖特基二極管鉗位，防輸出電壓過(guò)高損壞元件。模擬信號(hào)處理電路如圖3.9所示。圖3.9模擬信號(hào)處理電路3.7指示燈模塊紅色燈示電源通電，綠燈反饋智能車動(dòng)態(tài)。紅色指示燈DV，VM高電平時(shí)，電流經(jīng)VM、DV、R1到GND，R1限流，DV發(fā)光；翠綠色指示燈EN，SLEEP高電平時(shí)，電流經(jīng)SLEEP、EN、R11到GND，R11限流，EN發(fā)光。低電平則截止。5V經(jīng)R7使紅色LED指示電源通電；經(jīng)R6，P0.3低電平時(shí)綠色LED指示設(shè)備動(dòng)態(tài)，電阻均起限流保安全作用。指示燈電路如圖3.10所示。圖3.10指示燈電路3.8信號(hào)緩沖驅(qū)動(dòng)模塊74HC125PW在智能車中是緩沖器提高了PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)的能力并使信號(hào)穩(wěn)定傳輸，當(dāng)使能端是低電平時(shí)，輸入信號(hào)經(jīng)緩沖會(huì)從對(duì)應(yīng)輸出端傳輸來(lái)驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路。當(dāng)使能端為高電平時(shí)，輸出呈高阻態(tài)就會(huì)切斷信號(hào)的傳輸，本芯片可以在電路中控制信號(hào)的通斷來(lái)提升信號(hào)驅(qū)動(dòng)的能力。信號(hào)緩沖電路如圖3.11所示。圖3.11信號(hào)緩沖電路3.9控制信號(hào)接口模塊控制信號(hào)接口電路通過(guò)電阻分壓給智能車提供PWM和GPIO信號(hào)輸入輸出通道來(lái)維持信號(hào)穩(wěn)定傳輸，控制口接收微控制器的PWM1、GPIO1、PWM2、GPIO2控制指令信號(hào)。R6、R7是下拉電阻在無(wú)信號(hào)輸入時(shí)會(huì)使引腳電平拉低來(lái)維持信號(hào)穩(wěn)定。電源提供的工作電壓用來(lái)防止電路過(guò)壓或者欠壓確?？煽康男盘?hào)輸入。控制信號(hào)接口電路如圖3.12所示。圖3.12控制信號(hào)接口電路3.10本章小結(jié)本章展現(xiàn)了電磁循跡智能車的關(guān)鍵電路原理圖其中包含了主控最小系統(tǒng)、電源穩(wěn)壓、電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這些電路是智能車用來(lái)實(shí)現(xiàn)循跡功能的硬件基礎(chǔ)，完成準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和布局可以有效的保證各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)和工作，后續(xù)的軟件編程和循跡的算法實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)上面的內(nèi)容提供有效幫助。第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1主程序流程設(shè)計(jì)本智能車流程設(shè)計(jì)始于系統(tǒng)初始化，智能車各部件和參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。開(kāi)啟ADC檢測(cè)，將電池電壓等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字量。檢測(cè)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)狀態(tài)經(jīng)屏幕顯示方便實(shí)時(shí)查看，后續(xù)是讀取光電管狀態(tài)來(lái)判斷：若輸出高電平，設(shè)置固定偏差值，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，提示異常，若未輸出高電平蜂鳴器不響可以計(jì)算偏差值，用偏差去運(yùn)用控制算法生成信號(hào)來(lái)控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車行駛方向與速度的調(diào)整來(lái)讓智能車按預(yù)期狀態(tài)運(yùn)行。系統(tǒng)的主程序流程圖如圖4.1所示。圖4.1總流程圖4.2子程序流程設(shè)計(jì)4.2.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序電機(jī)驅(qū)動(dòng)子流程從開(kāi)始進(jìn)入初始化，對(duì)單片機(jī)、DRV8701芯片進(jìn)行設(shè)置，配置引腳模式與芯片參數(shù)。檢測(cè)PWM信號(hào)后用單片機(jī)定時(shí)器精準(zhǔn)測(cè)量周期和占空比。信號(hào)經(jīng)CPH和CPL引腳輸入DRV8701芯片，芯片可以根據(jù)信號(hào)來(lái)解析結(jié)果來(lái)調(diào)控輸出電流同時(shí)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速與方向，流程返回檢測(cè)PWM信號(hào)環(huán)節(jié)會(huì)進(jìn)行不斷重復(fù)循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的持續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保證穩(wěn)定運(yùn)行和能夠精準(zhǔn)響應(yīng)指令。電子驅(qū)動(dòng)子程序如圖4.2.1所示。圖4.2.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)流程圖4.2.2OLED顯示程序OLED顯示流程從開(kāi)始起步開(kāi)展OLED初始化，調(diào)理配置驅(qū)動(dòng)芯片和寄存器的參數(shù)，設(shè)定顯示模式和亮度讓顯示屏進(jìn)入就緒狀態(tài)，完成了上述之后OLED會(huì)去除屏幕殘留內(nèi)容，設(shè)置光標(biāo)位置來(lái)精準(zhǔn)確定顯示起始坐標(biāo)。讀取單片機(jī)信息后獲取傳感器數(shù)值、系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)并把這些信息寫(xiě)入顯示。完成顯示后，流程進(jìn)入返回環(huán)節(jié)，可按需再次執(zhí)行顯示流程，確保信息可以及時(shí)正確顯示。OLED顯示流程程序如圖4.2.2所示。圖4.2.2OLED顯示流程圖4.3本章小結(jié)本章圍繞智能車系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)講解了三個(gè)關(guān)鍵的流程。系統(tǒng)初始化開(kāi)始后通過(guò)ADC檢測(cè)、屏幕顯示及光電管狀態(tài)讀取這幾個(gè)操作，通過(guò)光電管輸出情況去獲得計(jì)算結(jié)果計(jì)算偏差值來(lái)完成對(duì)電機(jī)的智能調(diào)控，保證智能車運(yùn)行穩(wěn)定和準(zhǔn)確性，電機(jī)控制流程中，系統(tǒng)從啟動(dòng)開(kāi)始后通過(guò)初始化后持續(xù)檢測(cè)PWM信號(hào)讓DRV8701芯片準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向后形成閉環(huán)控制，給智能車運(yùn)行提供了動(dòng)力上的支持。OLED顯示流程是從初始化OLED起步，經(jīng)過(guò)清屏、設(shè)置光標(biāo)位置來(lái)將單片機(jī)信息有效顯示來(lái)實(shí)時(shí)了解車輛狀態(tài)。第5章系統(tǒng)的安裝調(diào)試5.1必備的模塊和元器件本設(shè)計(jì)用到的模塊及元器件主要有：AI8051U-48單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、穩(wěn)壓芯片、按鍵、開(kāi)關(guān)、電阻、電容、以及若干導(dǎo)線。5.2綜合檢測(cè)該系統(tǒng)是基于Keil和Proteus軟件環(huán)境仿真調(diào)試的，Proteus軟件中進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)，通過(guò)在Keil軟件進(jìn)行程序的編寫(xiě)與編譯下裝到單片機(jī)中，在Proteus中進(jìn)行系統(tǒng)的仿真。在硬件方面，對(duì)智能車的各模塊和元器件逐一排查。單片機(jī)作為控制核心引腳連接穩(wěn)固無(wú)虛焊的情況，電磁傳感器安裝位置精準(zhǔn)能敏銳捕捉賽道電磁信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊運(yùn)行穩(wěn)定無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)順暢，速度傳感器反饋及時(shí)，電源模塊輸出電壓穩(wěn)定電容、電阻元件參數(shù)正常焊接良好。軟件測(cè)試中初始化子程序順利完成各模塊初始化，變量賦值正確，循跡子程序能準(zhǔn)確讀取傳感器數(shù)據(jù)，快速計(jì)算轉(zhuǎn)向控制量，使智能車穩(wěn)定循跡。速度控制子程序根據(jù)速度偏差調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速車速接近目標(biāo)值并且響應(yīng)很快，按鍵處理子程序?qū)Π存I操作響應(yīng)靈敏，消抖效果良好功能切換無(wú)誤。在模擬賽道測(cè)試時(shí)智能車啟動(dòng)迅速，能穩(wěn)定跟蹤電磁信號(hào)在彎道和直道都能保持良好行駛狀態(tài)，速度控制精準(zhǔn)可以按設(shè)定速度行駛遇干擾后能快速恢復(fù)穩(wěn)定，在賽道電磁信號(hào)微弱區(qū)域循跡穩(wěn)定性稍差。5.3檢測(cè)結(jié)果經(jīng)全面檢測(cè)電磁循跡智能車硬件連接穩(wěn)固各模塊運(yùn)行正常，電磁和速度傳感器數(shù)據(jù)反饋精準(zhǔn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定，軟件層面各子程序運(yùn)作良好初始化快速完成，循跡時(shí)能依信號(hào)靈活轉(zhuǎn)向速度調(diào)控穩(wěn)定按鍵響應(yīng)也靈敏。模擬賽道測(cè)試智能車啟動(dòng)迅速，直道行駛平穩(wěn)彎道也能較好循跡。在電磁信號(hào)復(fù)雜區(qū)域，循跡存在短暫偏差；高速過(guò)彎時(shí)，速度調(diào)整不夠及時(shí)。總體上來(lái)看智能車基本功能達(dá)標(biāo)，但在復(fù)雜場(chǎng)景的適應(yīng)性上還有提升空間。結(jié)論本智能車系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)協(xié)調(diào)了多種關(guān)鍵元器件的功能和優(yōu)化流程來(lái)完成預(yù)期功能與性能上的目標(biāo)，使用了AI8051U-48單片機(jī)為核心來(lái)搭配各個(gè)模塊共同運(yùn)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)上的控制，光電管和ADC傳感器可以使車輛有效準(zhǔn)時(shí)的對(duì)外界發(fā)生的變化做出一定的反應(yīng)，DRV8701電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片共同配合，來(lái)使驅(qū)動(dòng)級(jí)模塊賦予電機(jī)穩(wěn)定的動(dòng)力上的輸出，設(shè)計(jì)上用了模塊化思路方便了以后的維護(hù)和升級(jí)，循環(huán)流程的機(jī)制保證了車輛可以根據(jù)復(fù)雜環(huán)境來(lái)調(diào)整車輛的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)計(jì)上還有可以改進(jìn)的的空間如可提升傳感器精度和抗干擾的能力可以通過(guò)優(yōu)化電路減少一定的功耗，未來(lái)可以引入先進(jìn)傳感器技術(shù)來(lái)提升系統(tǒng)性能。參考文獻(xiàn)[1]張麗霞，田碩，潘福全，等.基于MPC的智能車輛路徑規(guī)劃與跟蹤控制[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2024，45(1):1-11，117.[2]張德宇，侯立剛，張曉勇，等.基于MC9S12XS128單片機(jī)的多功能智能小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2014，22(11):100-102，106.[3]楊飛，張榮.依托智能汽車競(jìng)賽的新工科人才培養(yǎng)模式探索[J].教育現(xiàn)代化，2018，5(34):1-2.[4]LiuS，ZhengK，ZhaoL，etal.AdrivingintentionpredictionmethodbasedonhiddenMarkovmodelforautonomousdriving[J].ComputerCommunications，2020(157):143-149.[5]郎悅?cè)?基于高速公路的駕駛員換道意圖識(shí)別[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2022，47(14):109-112[6]秦磊，王佳宇，黃名揚(yáng)，等.基于單片機(jī)的電磁循跡智能車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2018，8(7):102-104，109.[7]楊亞男，姚世豪，吳振輝.基于STC32G/STC8H系列單片機(jī)的多功能開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)板[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2023，13(10):159-162.[8]李蔣.基于51單片機(jī)的汽車用LED流水燈仿真設(shè)計(jì)[J].汽車電器，2023(1):28-31，35.[9]肖玉萌，程登良，楊文俊.電磁循跡智能小車設(shè)計(jì)[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，35(1):75-80.[10]王英杰.基于STC32G單片機(jī)的電磁循跡智能小車設(shè)計(jì)[J].汽車電器,2024,(08):1-5.附錄A設(shè)計(jì)原理圖圖A設(shè)計(jì)原理圖附錄B主程序#include"include.h"unsignedintdiangan[2];shortleft=0,right=0,temp_angle=0;shortL_duty=0,R_duty=0,motor_duty=1200;voidSystem_Init(void);//上電初始化配置intZA_flag=0,ZA=0;voidmain(void){ chartxt[20];u8i=0;System_Init();UART_Init(UART1,115200ul);//初始化串口1波特率1152008位數(shù)據(jù),切換管腳需進(jìn)入該函數(shù)內(nèi)部，默認(rèn)第一管腳GPIO_LED_Init();GPIO_KEY_Init();Global_IRQ_Enable();//使能全局中斷Global_IRQ_Disable();OLED_Init();//OLED初始化OLED_CLS();for(i=0;i<2;i++){LED_Ctrl(Beep0,RVS);delay_ms(100);} ADC_Init();//電感初始化 Motor_Init(Motor_FREQ);//初始化電機(jī)PWM，參數(shù)PWM頻率 while(1) { ZA=GPIO_ReadPin(P3_3); diangan[0]=Get_ADCResult(0); //讀取ADC8通道值P00diangan[1]=Get_ADCResult(1); //讀取ADC9通道值 P01 left=(float)(diangan[0]-100.0)/(2300.0-100.0)*100.0; right=(float)(diangan[1]-100.0)/(2300.0-100.0)*100.0; left=(left<0)?0:left;//歸一化后限制輸出幅度 left=(left>100)?100:left; //歸一化后限制輸出幅度 right=(right<0)?0:right;//歸一化后限制輸出幅度 right=(right>100)?100:right; //歸一化后限制輸出幅度 temp_angle=left- right; if(ZA_flag==0&&ZA==1) { ZA_flag