基于MC9S12X-Sl28单片机的智能车设计

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　　实践证明，光电管检测方法成本低廉，容易实现。但精度较低，可靠性较差，容易受环境光影响，当车速达到3 m／s时，检测会发生问题。采用光电编码器成本虽然较高，但精度高，稳定性好。因此综合考虑，采用光电编码器检测电机速度。

　　采用OMRON公司生产的E6A2-CSl00型光电编码器。它由5～12V的直流供电，速度传感器通过后轮轴上的齿轮与电机相连，车轮每转1圈，速度传感器转过2.75圈。

　　2.4 图像采集及处理模块设计

　　针对智能车比赛的实际环境状况，常用的图像数据采集方法有：A／D转换采集方法和比较器的硬件二值化方法。

　　MC9S12XSl28单片机的A／D转换时间在不超频的情况下最短为7μs，若选用分辨率为320线的摄像头，则单行视频信号持续的时间约20 ms／320=62.5μs，A／D转换器对单行视频信号采样的点数将不超过（62.5／7）+1=9个。若使用分辨率为640线的摄像头，则单行视频信号持续的时间约20 ms／640=31 μs，A／D转换器对单行视频信号采样的点数将不超过（3l／7）+l=5个。可见，分辨率越高，单行视频信号持续的时间就越短，A／D转换器对单行视频信号所能采样的点数就越少。如前所述，摄像头的分辨率越高，虽然可提高纵向分辨能力，但会减少单片机A／D采样单行信号的点数，削弱横向分辨率。

　　摄像头的分辨率通常在300线以上，所以单行视频信号的持续时间最多20 ms／300=66μs，则A／D采样每行视频信号的点数最多（66／7）+1=10个（不超频），这不满足赛车定位要求。所以采用A／D采集图像时，摄像头分辨率不应太高。为保证采集图像点的准确性同时为图像处理留出更多时间，这里采用比较器实现二值化来代替A／D采样方法实现数据采集。

　　围绕MC9S12XSl28单片机完成全国智能车大赛小车的硬件电路设计。通过实验比较各个模块电路的特点，选择性能较好的方案。通过硬件二值化电路完成对CCD摄像头图像采集与二值化的处理，节约了微处理的时间。通过比较常用的两种驱动电路的性能，选择出适合智能车竞赛的电路。实验表明整个小车驱动性能良好，图像采集快速，行驶稳定。该智能车在智能车大赛中表现良好。

　　结论

　　以“飞思卡尔”杯智能车大赛为研究背景，采用MC9S12XSl28作为核心处理器，通过对比各个模块不同设计方案的性能，完成智能车电源、驱动、图像采集、测速等模块的设计与实现。通过大量的实验调试完成了智能车的组装与机械部分调整，使得智能车结构更为合理。实验及实际比赛表现表明，该智能车硬件结构稳定，性能良好。

参考文献:

[1].MC33886datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MC33886_1096042.html.
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