1、PAGE PAGE 4第三屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車邀請賽技 術 報 告學 校： 天津工業大學隊伍名稱： 天津工業大學三隊參賽隊員： 陳東旭 楊 雪 冉 榮帶隊教師： 熊 慧 畢云晴關于技術報告和研究論文使用授權的說明本人完全了解第三屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能車邀請賽關于保留、使用技術報告和研究論文的規定，即：參賽作品著作權歸參賽者本人，比賽組委會和飛思卡爾半導體公司可以在相關主頁上收錄并公開參賽作品的設計方案、技術報告以及參賽模型車的視頻、圖像資料，并將相關內容編纂收錄在組委會出版論文集中。參賽隊員簽名：帶隊教師簽名：日 期 PAGE 30目 錄 TOC o 1-3 h z u

2、HYPERLINK l _Toc206985454 目 錄 PAGEREF _Toc206985454 h 3 HYPERLINK l _Toc206985455 第一章 引言 PAGEREF _Toc206985455 h 1 HYPERLINK l _Toc206985456 1.1 智能車制作情況 PAGEREF _Toc206985456 h 1 HYPERLINK l _Toc206985457 1.2 技術報告內容安排說明 PAGEREF _Toc206985457 h 1 HYPERLINK l _Toc206985458 第二章 機械部分 PAGEREF _Toc2069854

3、58 h 2 HYPERLINK l _Toc206985459 2.1 車模系統改裝 PAGEREF _Toc206985459 h 2 HYPERLINK l _Toc206985460 2.1.1 前輪主銷后傾角 PAGEREF _Toc206985460 h 2 HYPERLINK l _Toc206985461 2.1.2前輪主銷內傾角 PAGEREF _Toc206985461 h 3 HYPERLINK l _Toc206985462 2.1.3前輪前束 PAGEREF _Toc206985462 h 4 HYPERLINK l _Toc206985463 2.1.4 底盤離地間

4、隙 PAGEREF _Toc206985463 h 6 HYPERLINK l _Toc206985464 2.1.5 后輪距 PAGEREF _Toc206985464 h 7 HYPERLINK l _Toc206985465 2.1.6 舵機安置 PAGEREF _Toc206985465 h 7 HYPERLINK l _Toc206985466 2.2 路徑識別傳感器設計與安裝 PAGEREF _Toc206985466 h 8 HYPERLINK l _Toc206985467 2.2.1方案一：單排紅外檢測方式1 PAGEREF _Toc206985467 h 8 HYPERLI

5、NK l _Toc206985468 2.2.2方案二：雙排紅外檢測方式 PAGEREF _Toc206985468 h 9 HYPERLINK l _Toc206985469 2.2.2方案三：方案一的改進單排紅外檢測方式2 PAGEREF _Toc206985469 h 10 HYPERLINK l _Toc206985470 2.3 測速模塊設計與安裝 PAGEREF _Toc206985470 h 10 HYPERLINK l _Toc206985471 2.3.1方案一：測速發電機 PAGEREF _Toc206985471 h 10 HYPERLINK l _Toc20698547

6、2 2.3.2方案二：霍爾效應器件 PAGEREF _Toc206985472 h 10 HYPERLINK l _Toc206985473 2.3.3方案三：光電碼盤 PAGEREF _Toc206985473 h 10 HYPERLINK l _Toc206985474 第三章 電路設計部分 PAGEREF _Toc206985474 h 12 HYPERLINK l _Toc206985475 3.1 主控制板電路設計 PAGEREF _Toc206985475 h 12 HYPERLINK l _Toc206985476 3.2 電源分配模塊 PAGEREF _Toc206985476

7、 h 13 HYPERLINK l _Toc206985477 3.2.1 5V穩壓電路 PAGEREF _Toc206985477 h 14 HYPERLINK l _Toc206985478 3.3 電機驅動電路設計 PAGEREF _Toc206985478 h 15 HYPERLINK l _Toc206985479 3.4 轉速檢測電路設計 PAGEREF _Toc206985479 h 16 HYPERLINK l _Toc206985480 3.4.1測速硬件部分 PAGEREF _Toc206985480 h 16 HYPERLINK l _Toc206985481 3.4.2

8、測速軟件部分 PAGEREF _Toc206985481 h 17 HYPERLINK l _Toc206985482 第四章 數據處理和速度控制 PAGEREF _Toc206985482 h 19 HYPERLINK l _Toc206985483 4.1 AD采集和數據處理 PAGEREF _Toc206985483 h 19 HYPERLINK l _Toc206985484 4.1.1 傳感器的安裝和硬件電路設計 PAGEREF _Toc206985484 h 19 HYPERLINK l _Toc206985485 4.1.2 AD中斷采集 PAGEREF _Toc20698548

9、5 h 20 HYPERLINK l _Toc206985486 4.1.3 數據處理 PAGEREF _Toc206985486 h 21 HYPERLINK l _Toc206985487 4.2速度控制 PAGEREF _Toc206985487 h 27 HYPERLINK l _Toc206985488 4.2.1速度控制 PAGEREF _Toc206985488 h 27 HYPERLINK l _Toc206985489 4.2.5 MOS管的保護 PAGEREF _Toc206985489 h 30 HYPERLINK l _Toc206985490 第五章 結論 PAGER

10、EF _Toc206985490 h 31 PAGE 31第一章 引言1.1 智能車制作情況在參加第三屆全國大學生智能汽車比賽的過程中，本組成員涉獵控制、模式識別、傳感技術、汽車電子、電氣、計算機、機械等多個學科，這次磨練對我們平時所學知識的融合和實踐動手能力的培養有極大推動作用。本組智能車系統按照功能劃分為：電源模塊、單片機模塊、運行模式切換模塊、路徑識別模塊、直流電機驅動模塊、轉向伺服模塊、速度測量模塊等。其中電源模塊，單片機模塊，運行模式切換以及識別模塊的信號分離部分已經被我們整合到一塊主電路板上，以減少外接導線的個數，使整個小車外觀更加簡潔。同時將主電路板安置盡量靠近底盤，以降低重心，

11、使小車在運行過程中更加穩定。電機驅動部分采用低壓MOS管組成的H橋，允許電流較大，反向制動時不易燒壞，驅動能力也不比33886差。還對轉向伺服電機的力臂進行加長等臂處理，使其轉向更加靈敏。基于以上的硬件設計，配有合適的軟件處理：包括電機PI控制算法，路徑識別分段控制等。使整個小車運行起來更加快速穩定。1.2 技術報告內容安排說明此技術文檔的正文部分大致分為三個部分：機械部分，電路設計部分和軟件部分。機械部分包括我們對智能車機械結構在大賽允許范圍內所做的改裝；電路設計部分包括各個模塊的電路設計方案以及相關電路；軟件部分包括光電管數據處理、尋跡、調速等控制策略說明。第二章 機械部分2.1 車模系統

12、改裝2.1.1 前輪主銷后傾角主銷后傾角定義：上球頭或支柱頂端與下球頭的連線（轉向時，車輪圍繞其進行轉向運動的轉向軸）向前或后傾斜的角度，向前傾稱為負主銷后傾角，向后傾斜稱為正主銷后傾角。其功能影響轉向穩定性及轉向后車輪自動回正能力。 圖2.1 前2后2（前面兩片墊片后面兩片墊片） 黃色小墊片 后 前2后2 圖2.2前3后1 圖2.3主銷后傾角在小車上是通過四個黃色的小墊片來調整的。減小主銷后傾角可以減小前輪的回正力矩。也就是如果車輪向右轉，后傾角可以產生一個向左的回正力，使車輪回正比較快，但又使轉向更為費力。設黃色墊片2：2（即前2后2）為0，1：3（前1后3）為23，則我們改為3：1（前3

13、后1），使其傾角為負23。這樣則可以減小回正力矩的作用，使轉向更為靈活，但也會使回正比原來稍慢。主銷內傾角是前輪主銷在小車水平面內向內傾斜的角度，雖然增大內傾角也可以增大回正的力矩，但增大內傾角會在小車轉向的過程中，增大小車與路面的滑動，從而加速輪胎的磨損，由于輪胎對地的附著力對防止側滑有很重要的影響，所以如果輪胎磨損則得不償失，所以內傾角調整為0。綜合考慮測試后本組將圖2.2中的黃色小墊片由原來的前2后2改成圖2.3中的前3后1，可使小車主銷后傾角為負2030 。增加了小車的轉角靈活度、增加了直線高速行駛的穩定性。2.1.2前輪主銷內傾角主銷內傾角定義：當小車水平停放時，在小車的橫向垂面內，

14、主銷軸線與地面垂線的夾角為主銷內傾角。即為主銷內傾角圖2.4小車直線行駛時，車輪軸線與主銷的交角恰為這個最大值。車輪軸線與主銷夾角在轉向過程中是不變的，當車輪轉過一個角度，車輪軸線就離開水平面往下傾斜，致使車身上抬，勢能增加。這樣汽車本身的重力就有使轉向輪回復到原來中間位置的效果。所以主銷內傾角的作用是使車輪自動回正。 調節此處長度可以調節主銷內傾角 圖2.5本組將主銷內傾角調節為30 左右。減小了賽道面作用于前輪的阻力矩，使舵機轉向更加輕便，同時車輪自動回正的速度加快。2.1.3前輪前束前束角的定義:前輪前端向內傾斜的程度，即從車輛的前方看,于兩輪軸高度相同處測量左、右輪胎中心線之間的距離，

15、車輛前端距離與后端距離差值稱為前束角。當兩輪的前端距離小后端距離大時為內八字，即正前束；前端距離大后端距離小為外八字，即負前束。相等為零前束。其功能為降低輪胎磨損與滾動磨擦。由于前輪外傾使輪子滾動時類似與圓錐滾動，從而導致兩側車輪向外滾開。但由于拉桿的作用使車輪不可能向外滾開，車輪會出現邊滾變向內劃的現象，從而增加了輪胎的磨損。前輪外八字與前輪外傾搭配，一方面可以抵消前輪外傾的負作用，另一方面由于小車前進時車輪由于慣性自然的向內傾斜，外八字可以抵消其向內傾斜的趨勢。外八字還可以使轉向時靠近彎道內側的輪胎比靠近彎道外側的輪胎的轉向程度更大，則使內輪胎比外輪胎的轉彎半徑小，有利與轉向。圖2.6 調

16、節桿的長度可以得到前束或后束。 圖2.7本組考慮到前輪外傾角為00 ，只將前輪調節到一個很小的前束。2.1.4 底盤離地間隙(1)底盤前半部分離地間隙調整：模型車提供的墊片有1mm和2mm兩種規格，本組考慮到比賽賽道會有坡度，不能將底盤前面降得過低，否則可能導致底盤與賽道產生碰撞。所以只使用了2mm規格的墊片將前半部分離地間隙減小。圖2.8(2)底盤后半部分離地間隙調整：本組采用了車模提供的卡圈使底盤后半部離地間隙減小?？ㄈ卡圈A 安放位置C 圖2.9本組將車模原配的卡圈A換成卡圈B安裝于C處，使車模后半部分離地間隙減小。經測試，車模在底盤離地間隙調整后，小車速度較高過彎時穩定性增強，側滑減

17、小。2.1.5 后輪距 調節件E 調節件D圖2.10本組將車模原配的調節件D換成車模提供的調節件E，使后輪距在原來基礎上增加了4mm，進一步減小了側滑，增加了整車的平衡力。2.1.6 舵機安置圖2.11組委會提供的舵機為S3010，由于小車轉向時舵機的響應速度是一個很重要的因素，為了加快舵機的響應速度，我們做了以下三個方面的改進。第一，用電池電壓即7.2V直接給舵機供電。第二，增加從舵機到連桿之間的長度，這樣與以前的長度相比讓前輪轉過同樣的角度舵機只需轉過比以前更小的角度，雖然舵機本身的動作的速度沒有變，但對于轉向來說則比以前更快了。第三，把舵機倒過來放置，使舵機位于兩輪的中心線上，再把連接兩

18、輪胎到舵機的連桿改為一樣長，使舵機左右轉向時受力比較均勻，使舵機能靈活的轉向。本組將原有的舵機水平放置改裝成圖2.14的立式放置，使舵機力臂加長，提高了舵機轉向靈敏度，讓前輪轉向響應更快。同時此種放置方法可使舵機軸處于兩前輪軸的垂直平分線上，達到讓兩前輪力臂相等，這樣舵機在轉向時力度比較均勻。經過上述改裝，可使整個小車在尋跡轉向中更加精確快速。通過以上這些改造舵機的響應速度提高許多，為快速靈巧的轉向提供了硬件的保證。2.2 路徑識別傳感器設計與安裝2.2.1方案一：單排紅外檢測方式1本組在5月份開始做智能車時采用的是單排紅外尋跡方式。為了能達到跑道的精確識別我們選擇了單排紅外方式，同時考慮到起

19、跑線的識別問題，我們將單排紅外管的間距設為了1.5厘米，這樣在車不是很偏離跑道的情況下，一般總會有一個紅外管可以識別到黑線，這樣可以很有效的判別路徑。而且由于間距較小，識別起跑線也較容易。同時為了省電使車更高效，我們將紅外管分批導通，兩個紅外管由一個三極管來控制通斷，而且工作于額定電壓電流下紅外傳感器的探測距離不能達到很遠，會導致小車的前瞻性不夠大，采用了分批導通可以使瞬間大電流觸發紅外發光管，使其發射出高強度紅外光，然后在觸發后一段時間暫停紅外發光管工作，如此不斷往復。通過不斷實驗調試，發現采用此種方法后能使整個小車的前瞻性由原來的5cm提高到25cm，從而使小車的預判斷能力提高很多圖2.1

20、2 2.2.2方案二：雙排紅外檢測方式參加完初賽后，與許多勁旅比較過后，進一步的發現了自己的問題，單排紅外管得布局方式一度出現了問題，我們組決定改用雙排紅外管，用上面的7個管來識別路徑進一步控制舵機轉向，而下面一排則用來檢測起跑線，此排的仰角可以不用很大，能夠識別起跑線，并用其數字量對跑道加以判別， 做到再次確認。圖2.13圖2.14第一排為7個發光管二極管和接收管，保持70度的仰角。第二排為8個發光管二極管和接收管，與地面持水平。2.2.2方案三：方案一的改進單排紅外檢測方式2隨著比賽的進一步繼續，遇到了上下坡問題，由于三極管打開需要一定的時間，而且8個三極管分批打開后就會耗去更多的時間，這

21、樣會導致我們的車前面采值的速度減慢，加之我們用的是兩片8位的mcu，后面控制速度，這樣前后會很不協調，一定程度上限制了小車的速度，而且由于我們紅外管排布的過密相互之間會產生較強的干擾，鑒于此種情況我們在軟、硬件上做了進一步的改進來減弱相互干擾，加快采集速度，我們將三極管個數減少，僅用兩個，用其中一個控制偶數的紅外管開斷，另外一個控制奇數的紅外管開斷，這樣既省去了其余五個三極管導通占用的時間，減少了信號采集時間，又一定程度上克服了因紅外管距離過近相互干擾的缺點。2.3 測速模塊設計與安裝在完成測速模塊之前本組考慮過三種測速方案：2.3.1方案一：測速發電機此種方法檢測速度準確，但測速電機體積過大

22、且價格昂貴，其安裝也不易，所以我們否決了這種測速方案。2.3.2方案二：霍爾效應器件采用霍爾集成片。該器件內部由三片霍爾金屬板組成，當磁鐵正對金屬板時，由于霍爾效應，金屬板發生橫向導通，因此可以在車輪上安裝磁片，而將霍爾集成片安裝在固定軸上，通過對脈沖的計數來進行車速測量。此方案所構成電路體積小，安裝容易。但在測試過程中發現小車的車輪較小，磁片密集安裝比較困難，容易產生相互干擾。2.3.3方案三：光電碼盤本方案采用紅外對射元件和自制的18孔碼盤，紅外接收管所得波形經555芯片所構成的滯回比較器整形后變成矩形波輸入單片機。18孔碼盤 555芯片圖2.15 紅外對射管經測試，此方案檢測速度比較準確

23、，且結構簡單，體積較小，本組成員經討論后采用此種速度檢測方式。第三章 電路設計部分3.1 主控制板電路設計本組開始是使用學校提供的9S08QE128最小系統板加自己焊制的主板作為主控制電路板，但發現最小系統板上好多引腳并未被利用，這樣就使主電路板有很大的冗余。而且因為我們用的是兩8位芯片，重心比較高，而且外接的線路比較雜亂。所以我們組最后決定自己設計電路板，將兩片QE128芯片，電源模塊，運行模式切換等部分都整合到一片電路板上，這樣使得主控制板的體積在原有的基礎減少很多，外接導線的數量也減少很多。主控制板原理圖圖3.1并且本組在布置PCB板時采用手動連線，盡量減少信號之間的干擾，減少電路板上打

24、孔的數目，使制作成形的電路板布局合理，外觀簡潔，運行可靠。PCB板布局如圖3.2。主控制板PCB圖圖3.2成形的電路板可以緊貼底盤，使小車的重心比原來使用學校配置的QE128最小系統板時要低很多，而且節約了很多的空間，這樣小車在行駛的過程中就更加得穩定。3.2 電源分配模塊本作品在電源分配上，主要采用LM2567-5V降壓型開關穩壓芯片穩壓到5V。5V給單片機、測速模塊、無線發送模塊供電；而舵機和直流電機都由電池電壓直接驅動。電源分配圖如下： 圖3.33.2.1 5V穩壓電路本作品采用LM2576將電池電壓穩壓到5V ，LM2576具有外圍電路簡單、轉換效率高，波形穩定等特點。電路圖如下：圖3

25、.43.3 電機驅動電路設計本組采用4個MOS管組成的H橋驅動方式，增加驅動電路對小車的驅動能力。電機驅動原理圖圖3.5 因為我們采用的是兩片8位的QE128，QE128芯片的電壓為3.3V，在驅動中不能使MOS管全導通，所以我們在驅動前加了反相器7404芯片，將從QE128出來的0V轉換成5V，將QE128出來的3.3V轉換成0V.。經測試，此驅動電路驅動能力比與MC33886驅動能力較強，其克服了33886對電流大小要求較高的缺點，在正常操作下一般很正常，可以很高速的完成加減速，所以此種驅動電路驅動能力強，且穩定可靠。其原理圖如圖3.3所示。3.4 轉速檢測電路設計3.4.1測速硬件部分發

26、射端發射端接收端自制碼盤圖3.6 如上圖，將自制碼盤放在光電耦合管的槽內，同時又和賽車的電機的轉動軸相連。光電耦合管的發射端發射的紅外光，通過碼盤的間隙到達接收端。當電機轉動時，接收端便以一定的頻率接收到紅外光線。速檢測電路采用光電碼盤加由555芯片及外圍器件構成的滯回比較器構成。原理圖 VI VO圖3.7當電機轉動時、會在555定時器的第2個端口產生一定頻率的信號（大致為正旋波），頻率與電機的轉速有關。經過555定時器組成的斯密特觸發器的整形，out_put端會產生同頻率的矩形波信號，這樣的信號就可以被單片機采集了。以上555斯密特觸發器電路的閾值電壓為VCC/3和VCC*2/3。因此需要通

27、過R1和R2的選取將In_put的低電平電壓調到 VCC/3以下，高電平電壓調到VCC*2/3以上。滿足這個條件，測速模塊的電路就能很好的工作了。此電路經測試可得如圖3.5所示波形。(圖中VI 和VO分別對應圖3.4中的VI 和VO ，其中VO 為單片采集所用。) 圖3.83.4.2測速軟件部分1.頻率測速法在給定的時間里的輪速脈沖信號的個數Vw=(2r/Z)*(N/t)其中r車輪半徑，Z車輪齒數，N頻率信號輸出脈沖個數， t測量時間差。此種測速主要用于高速；2.周期測量法用時標填充的方法測量車輪齒圈轉過1個齒所需要的時間即輪速脈沖周期，然后計算輪速Vw=(2r/Z)*(1/T)F=1/T=1

28、/Ni*t0t0時標信號周期，Ni時標信號脈沖，T被測周期。此種測速主要用于低速；3.多倍周期法把周期法和頻率法結合起來，把輪速脈沖信號按固定的分頻數進行分頻，使得被測周期得到倍乘f=m1/T1=m1/N2*t0f被測脈沖信號頻率，m1周期倍乘數，N2m1個周期累計時標脈沖個數，t0時標脈沖周期此種測速對低速較為不利。綜上分析，我們組在測速中采用了第一種方法。已知電機傳動比為18：76（小齒輪的齒數為18個、大齒輪的齒數為76個），測得后輪轉動一周對應的行駛距離為0.17m，設碼盤的孔數為 N，則速度可由以下公式求得：Speed=(0.17*18)/(76*N*T)第四章 數據處理和速度控制4

29、.1 AD采集和數據處理4.1.1 傳感器的安裝和硬件電路設計在智能車賽事中，路經識別方法主要有兩大類，一是依靠紅外光電傳感器，二是采用攝像頭，由于本組賽車選用基于S08內核的8位控制器MC9S08QE128，主頻雖高，處理位數有限，攝像頭數據量龐大，總體效果不佳，故選用紅外傳感器。紅外光電管的特性又并非如通常所想的那樣直接將光信號轉換成數字量（白區高電壓，黑線低電壓），這還與傳感器距離黑色引導線的水平距離，發射光強，環境因素等有關。若要路面信息準確，理論上傳感器個數越多越好，事實上按大賽規則，光電管不可能密集安裝，鑒于所用主控制器AD引腳尚多且低功耗，在不超出傳感器數目的情況下，本模型車等距

30、直線安裝15個光電傳感器，離地垂直高度12cm，仰角45度左右，前瞻性不超過20cm，硬件原理如圖4.1：圖4.1 傳感器原理圖紅外傳感器收發統一供電3.3V, 據發射電流范圍30mA60mA，發射方限流電阻宜用60,然而要使帶傾角發射距離遠，發射光強必須大，故降低限流電阻至47，并用脈沖驅動，以便保護發射管。接收方的采樣電阻若太大，在其黑白可變范圍內，低壓升高，范圍窄；若太小，高壓降低，不易分辨，后經實驗試湊各種阻值，定位33K,其變化范圍可取且方便信號分離。由于傳感器數目眾多，每個發射電流也大，省電問題變得尤為重要。本電路裝三級管就為了省電，且MC9S08QE128中的AD 設為單次轉換，

31、當一次轉換完畢，模塊自動進入低功耗狀態。另外，管距較近，所有發射一直通電，相互干擾嚴重，所以各傳感器間隔導通。注意一點：三極管受響應速度限制，軟件打開之后不能立即采值，需稍作延時。為了方便電路改裝，PCB中做了多種距離，如圖4.2。上排15個管等距16mm，間隔安裝32mm，下排11個管等距20mm,間隔安裝40mm。每個傳感器對應一個三極管，三極管可以每個安裝，隔個安裝，或多個傳感器安裝一個NPN，總之，改裝性比較靈活。本組智能車上采用的是上排15個，2個NPN。 圖4.2 傳感器PCB圖4.1.2 AD中斷采集根據MC9S08QE128的AD時鐘要求，高速轉換48M，低速0.44M。為提高

32、轉換速度，本賽車采用高速AD，且是中斷采集，就本電路而言，超頻轉換對精度影響不大。AD中斷的主要工作是讀取數據、變換采集通道和打開下一次要采集數據的對應三極管。內設臨時數組ad_data_temp15，保存最近一次數據，一般而言，主程序的數據處理比AD采集慢得多，可能采很多次才處理一次。所以AD一次采集完畢，若上次數據處理沒完，不得覆蓋正在使用的AD_data15數組，扔掉當次數據，繼續下一次轉換，這里不可保留，因為車已走過一定距離，當前黑線位置在變化，沒必要保留很久以前的每組數，只取最近的一組即可，處理完否根據所設標志位（ad_save_over）判斷，具體AD中斷流程如下：進入進入AD中斷

33、讀取當次數據ad_data_tempi中i=14?偶通道采集完畢，打開控制奇通道的NPN，稍作延時，i和ad_channel回到奇數起始位置 YN將ad_data_temp15中數據復制到Ad_data15中且ad_save_flag=1，ad_data_tempi中i=13?奇通道采集完畢Ad_save_flag=0?YY換通道，允許下次中斷中斷返回把采集通道和i回復到AD起始位置，并打開偶數NPN，延時NN圖4.3 AD中斷流程圖4.1.3 數據處理（1）歸一化同一型號的紅外接收管，由于制造工藝的問題，相互之間性能也存在差異，特別是黑白電壓波動范圍相差較大。15對傳感器如圖2位置安裝（中間

34、為0，左右以正負表示），其中第-7、5、6、7號管與其它性能有明顯差距，且處在路徑探測的極左和極右，這對大S彎道尤其不利。修正辦法有兩種：一是從硬件上增大接收采樣電阻；二是軟件歸一。本方案將兩種辦法相結合，以上4個光電管的采樣電阻由原來的33K增大到51K，并且軟件上把15個傳感器的電壓值都處理成相對該傳感器自身變化量的百分比，以使所有特性曲線范圍都在0100之間，這樣無非是給進一步的判別制定統一標準，給數據處理帶來方便。圖4.4 傳感器安裝位置不同光線，不同賽道黑白程度，要以當前首次采到的值為參考，否則小車適應能力太差，可能出現調試時一個狀態，換場地又另一個狀態。為解決這個問題，起跑前小車正

35、對放入跑道，即第0號管正對黑線，上電之后取5次AD的平均值為當前賽道白區參考。明顯正中間的傳感器值很低，緊靠中間的左右兩端也擦著黑線邊，同樣受影響，AD值有灰度。傳感器間距1.6cm，且偏離黑線2cm后電壓不再變化，所以對著黑線的相鄰3個管白區參考值需要修正，此處以性能相同的其它傳感器當前采得的值代替。人為因素，放車時若有兩管正對黑線，存在灰度的傳感器就不止3個，所以具體應用中修正相鄰5個管的值。另外，正對黑線的最低值可作為當前賽道黑線參考，以此可從事先建好的數據表中查得同一水平下其它傳感器的黑線參考值，這些都需在上電之后的AD初始化里完成，具體操作如下：void ad_init(void)int i,j;for(i=0;i5;i+) /連續5次AD的平均值給定