飞思卡尔硬件和部分软件部分笔记
常见稳压芯片和电路图
Modified by Taiyou 2011-1-27
硬件部分
一、总体模块框图
1、基本模块包括电源模块、测速模块、驱动模块、道路识别模块等，再加上调试模块部分，调试模块部分可单独设计，调试完后拆下，框图如下：
2、此外，还可以包括车速，车架速度、电池电压和舵机位置检测等电路，增加模型车运行参数检测，提高模型车控制性能，增加调试电路方便现场调试。下面的第二图为硬件模块与上面层的关系。
二、具体电路图
1、电源模块
主要包括以下几个部分的电源：
1)5V电压。主要为单片机、信号调理电路以及部分接口电路提供电源，电压要求稳定、
噪声小，电流容量大于500mA。
补充，一般在输出端并联一个大电容来解决稳定性问题
2)6V电压。主要是为舵机提供工作电压，实际工作时，舵机所需要的工作电流一般在几
十毫安左右，电压无需十分稳定。
3)7.2V电压。这部分直接取自电池两端电压，主要为后轮电机驱动模块提供电源。
4)12V电压。如果采用CCD/CMOS图像传感器来进行道路检测，则需要12V工作电压。
5)2V电压。为红外发光管提供工作电压，可以采用开关电源从电池降压而得，这样可以
提高红外检测电路的电源利用效率。需要根据红外发射管的参数确定该电压值。
补充，此电路为光电组所需电压，我们不需要。
除此之外，如果使用了其的芯片和传感器，它们的工作电压可能不在上述之内，还需要通过专门的稳压电路提供相应的工作电压。例如采用飞思卡尔公司的MC7260加速度传感器进行车轮打滑检测，该传感器需要3.3V的工作电压。
补充，由于今年增加了坡度的控制，我们队考虑了增加坡度检测方面的传感器。
降压稳压电路可以采用可以采用串联稳压可开关稳压两种芯片。开关稳压芯片的工作效率高，但有较高的电源噪声，耗电量比较大的电路适于采用开关稳压电路。例如采用大电流红外检测电路，由于红外发射管数量较多，总的消耗电流很大，采用开关电源将电池电压将至2V左右，作为红外发射管的工作电压，此时每个红外发射管工作时只需串联很小的限流电阻甚至不用串联电阻，采用这种方法，可大大提高电源利用效率。
稳压电路的设计需要简单可靠，在满足电压波动范围的要求下应尽量简化电路设计，例如舵机电源在4.5V~6V的范围内，电流100mA左右，可以从7.2V的电池电压通过串联两只硅二极管获得。此外，通过实验可发现，组委会所提供的舵机可以直接工作在7.2V的电压下，此时舵机的响应速度也会提高，所以可以直接使用电池电压作为舵机的电源。
如果采用CCD或CMOS摄像头作为道路传感器，它们工作电压在9~12V范围内，此工作电压高于电池的电压，需要借助于斩波升压电路获取，可以采用专门升压芯片进行设计，也可以利用单片机PWM输出端口控制大功率晶体管进行斩波升压。有些CMOS摄像头工作电压在6~9V之间，所以也可以直接使用电池电压提供电源，所以选择CMOS摄像头可以简化电源电路的设计。
消除电源中的噪声并减少电压波动，需要在各级电源模块中安装滤波电容，包括容量小的高频滤波电容以及大容量的电解电容。由于存在电机驱动，为了避免电机在启动和制动过程产生的冲击电流对电源的影响，应尽量加大电池两端的电容容量，但不要超过大赛规则允许的电容容量限制。
另一本书上的版本（2.5V、5V、6.5V、7.2V、12V）：
1)采用稳压芯片LM2576将电源电压稳压到5V后，给单片机系统电路、车速检测
的转角码盘器电路供电，且为后面的升压降压做准备；
2)经过一个二极管将至6.5V左右后供给转向伺服电机
3)直接给驱动电机、驱动芯片MC33886电路供电；
4)采用升压芯片B0512S将5V电压升压到12V后，给摄像头供电；
5)采用稳压芯片LT1764将5V电压稳压到2.5V后，作为单片机A/D模块参考电压；
由于稳压芯片LM2576的额定输出电流较小，固采用两片LM2576分别对单片机电路、车速检测电路供电，以保证系统正常运行；电源分配图如下：
2、测速模块
我们队的车体控制方案中的速度检测选择的是红外对射式速度检测
3、（直流伺服电机）驱动模块
基本模型
另一本上的图：
下图优点为散热强但稳定性不如集成芯片
◆改进模型
为了进一步提高对电机驱动的能力，还可以从如下方面进行改进：
采用大功率MOS管组成电机驱动电路，例如MOS管IRF540，用于大功率MOS 管导通内阻小，允许大电流通过，可以提供更大的瞬间加速电流，但是相应的电路
设计较为复杂。图12给出了使用MOS管组成的电机驱动电路
驱动集成电路并联使用提供更大的驱动电流，例如可以将两片33886电机驱动芯片pin to pin 并联使用，借助驱动芯片内部输出特性实现两片输出电流均衡。
可以为功率管或者驱动集成电路添加散热片，改善它们的工作条件，提高它们的过载能力
（上图为从另一本书上的截图，仅作补充对比）
电机驱动电路的电源可以直接使用电池两端的电压。模型车在启动过程中往往会产生很大的冲击电流，一方面会对其它电路造成电磁干扰；另一方面由于电池内阻造成电池两端的电压下降，甚至会低于稳压电路所需要的最低电压值，产生单片机复位现象。为了克服启动冲击电流的影响，可以在电源中增加容值较大的电解滤波电容，也可以采用缓启动的方式控制电机。在启动时，驱动电路输出电压有一个渐变工程，使得电机启动速度略为降低从而减小启动冲击电流的幅度。
为了增加模型车制动效果，防止模型车冲出跑道的可能性，有些参赛队伍还增加了机械刹车系统，在后轮旁边增加了由伺服电机控制的刹车片完成对于模型车的制动。
4、道路识别模块
道路识别方案中选择的是摄像头模块，且为面阵CMOS图像传感器
1)自己搭建电路
2)OV6620
5、舵机转向控制模块
6、其他模块
调试模块
调试模块显示模型车控制电路的工作参数的方式有：
1)利用BDM开发工具的调试能力，显示单片机运行时其内部存储器中的数据；
2)利用DG128核心板上提供的串口通信接口，实现单片机与计算机通信，将单片机
中的运行状况反映在计算机的调试软件中；
3)制作无线通信模块，可以将模型车在快速运行中的状态，通过无线通信的方式发送
到计算机中进行在线实时监控，例如有的队伍增加了蓝牙通信模块，这里可以选择
的无线传输模块有ZT-TR43S合计CC1000等；
4)制作独立的调试板，其中带有LCD或者LED数码管等可以显示单片机内部信息，
有的队伍选用了HD7279A扩展了LED数码管以及按键输入；
5)利用单片机内部的EEPROM或RAM对模型车中运行中的参数进行存储，然后再
通过串口或者BDM调试工具送到计算机进行后期分析。
对控制电路的工作参数进行现场修改，可以避免对单片机中的程序反复下载的麻烦，也可在比赛现场调试时对模型车运行参数进行最后的设置和优化，一般可以通过如下几种方式调整小车的参数。
1) 在电路板上设置多个开关，通过它们的状态实现对于控制程序的参数、工作模式甚
至不同工作程序的选择。
2) 在电路中设置一些电位器，可以对控制参数进行调整，比如PID 控制中的参数。
3) 可以通过串口、BDM 头、无线通信模块将修正的参数发送到单片机中，将其存储
在单片机内部的EEPROM 中。
虽然调试电路的功能不对模型车直接进行控制，但“磨刀不误砍柴工”，好的调试电路（或者调试工具）再加上正确的调试方法可以大大提高模型车调试的工作效率，方便排除硬件与软件中的缺陷，能够检测模型车运行性能，这些为寻找最优的控制策略以及控制参数打下基础。
加速度传感器
加速度传感器可以测量小车模型运行稳定性、车轮是否打滑以及赛道是否有坡度等信息。
软件部分
一、控制算法的实现
系统的控制方法在具体算法实现上，有很多具体的形式：
1) 采用离散增量式PID 控制方法
2) 模糊控制方法
3) 采用跑道记忆的方式——《智能车赛道记忆算法研究》
4) 电机速度闭环并联调节
为了提高模型车运行的稳定性，减小电池电压下降和道路摩擦力等不确定因素的影响，防止小车打滑，也可以在控制中增加对电机转速闭环调节。可以采用数字PID 控制方式、模糊控制方式或BANGBANG 控制等方法控制电机的速度，同时还可以加入锁相环硬件电路实现电机的闭环控制。
要提高模型车的运行速度，解决好速度与稳定性这一对矛盾，在控制方案上可以分别从如下几个方面进行改进：
1) 提高舵机输出转向传动比。在舵机输出盘上增加长方形杠杆，在杠杆末端固定转向
传动连杆，从而提高了舵机输出转向传动比。
2) 提高道路检测前瞻距离。从上面分析可以看出，如果检测前瞻距离过大也会造成模
型车内侧冲出跑道。因此有的参赛队伍结合远近两种检测方式来避免上述情况发生。首先由近距离检测保证模型车内、外偏移量都在安全范围之内，再由远距离检测信息指导舵机进行提前转弯。
3) 控制规律上增加超前校正，也就是在控制规律上增加误差的微分项，如下式所示：
)21(1*e e K e K Out d p -+=
式中，Out 是舵机控制信号，Kp 和Kd 分别是比例、微分控制参数，e1和e2分别为本次与上一次误差信号。
在前面分析中，我们假设模型车检测线进入圆弧时，立即开始执行转向，如果只是利用距离偏差的比例控制偏转角度，则开始时控制角度偏转很小。微分项反映了路径曲率的变化，增加了这一项，可以提高起控点的时刻。在路径检测中，如果使用了双排红外线检测或使用面阵CCD 检测，则可以检测到道路的方向（斜率），这时，则可以将道路的斜率信息增加到控制率中，它等效于控制中增加了微分项。
4) 变速度控制，由上式可以看出，模型车进入弯道前速度越高，由于前瞻性引起的内
侧偏移量越小；进入弯道后，模型车速度越小，由于舵机延时引起的过冲量越小。
所以如果模型车能够在过弯道的时候，实现进弯道减速，出弯道加速控制规律，就
可以在保证弯道平稳前提下，提高模型车在直线和出弯道的速度，从而提高整体的
平均速度。
知识补充
1、对电源稳压芯片编码的认识
78后面的数字代表稳压器输出的正电压数值（一般有5V，6V，8V，9V，10V，12V，15V，18V和24V共9种输出电压），各厂家用78和电压数字之间的字母来表示电流，插入L表示100mA，M表示500mA，如果不插入字母则表示1.5A。此外，78(L,M)XX的后面往往还附有表示输出电压容差和封装外壳类型的字母，常见的封装形式有TO-3金属和TO-220的塑料封装，金属封装形式的稳压器的输出电流可以达到5A。
2、《学做智能车：挑战飞思卡尔杯》的目录
3、PCB布局时应注意事项
1)热敏感原件因远离发热元件；
2)功率器件尽量放在板边沿；
3)较重的大型器件可锁在机箱上由导线接到线路板；
4)高电压器件之间及其引脚之间距离加大，以防爬电；
5)在板边缘2~3mm范围内不要放置元件封装，以便流水线生产；
6)可调元件及插播元件应放置在方便操作之处；
7)高频元件之间应尽可能缩短走线，并要注意避免相互之间的电磁干扰；
8)每个功能电路以核心器件为中心，围绕它进行布局；
9)同类型元件轴向一直，排列整齐；
4、的
飞思卡尔智能车电机资料上课讲义
3.1.6驱动电机介绍 驱动电机采用直流伺服电机，我们在此选用的是RS-380SH型号的伺服电机，这是因为直流伺服电机具有优良的速度控制性能，它输出较大的转矩，直接拖动负载运行，同时它又受控制信号的直接控制进行转速调节。在很多方面有优越性，具体来说，它具有以下优点: (1)具有较大的转矩，以克服传动装置的摩擦转矩和负载转矩。 (2)调速范围宽，高精度，机械特性及调节特性线性好，且运行速度平稳。 (3)具有快速响应能力，可以适应复杂的速度变化。 (4)电机的负载特性硬，有较大的过载能力，确保运行速度不受负载冲击的 影响。 (5)可以长时间地处于停转状态而不会烧毁电机，一般电机不能长时间运行 于停转状态，电机长时间停转时，稳定温升不超过允许值时输出的最大堵转转矩称为连续堵转转矩，相应的电枢电流为连续堵转电流。 图3.1为该伺服电机的结构图。图3.2是此伺服电机的性能曲线。 图3.1 伺服电机的结构图
图3.2 伺服电机的性能曲线 3.1.7 舵机介绍 舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图3.3所示。图3.4为舵机的控制线。 图3.3 舵机控制要求
飞思卡尔单片机编程
关于Codewarrior 中的 .prm 文件 网上广泛流传的一篇文章讲述的是8位飞思卡尔单片机的内存映射，这几天，研究了一下Codewarrior 5.0 prm文件，基于16位单片机MC9S12XS128，一点心得，和大家分享。有什么错误请指正。 正文： 关于Codewarrior 中的.prm 文件 要讨论单片机的地址映射，就必须要接触.prm文件，本篇的讨论基于Codewarrior 5.0 编译器，单片机采用MC9S12XS128。 通过项目模板建立的新项目中都有一个名字为“project.prm”的文件，位于Project Settings->Linker Files文件夹下。一个标准的基于XS128的.prm文件起始内容如下： .prm文件范例： NAMES END SEGMENTS RAM = READ_WRITE DATA_NEAR 0x2000 TO 0x3FFF;
READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0x4000 TO 0x7FFF; ROM_C000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0xC000 TO 0xFEFF; //OSVECTORS = READ_ONLY 0xFF10 TO 0xFFFF; EEPROM_00 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x000800 TO 0x000BFF; EEPROM_01 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x010800 TO 0x010BFF; EEPROM_02 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x020800 TO 0x020BFF; EEPROM_03 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x030800 TO 0x030BFF; EEPROM_04 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x040800 TO 0x040BFF; EEPROM_05 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x050800 TO 0x050BFF; EEPROM_06 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x060800 TO 0x060BFF; EEPROM_07 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0x070800 TO 0x070BFF; PAGE_F8 = READ_ONLY DATA_FAR IBCC_FAR 0xF88000 TO 0xF8BFFF;
飞思卡尔单片机各种问题汇结
飞思卡尔问题汇结 一、flash/EEPROM的操作 Tips： a、HC08系列MCU中，很多Monitor ROM中固化了对flash操作的函数，用户只需调用即可，参考AN2874等应用笔记 b、HCS08系列和HCS12系列MCU对flash的操作十分类似，可以参考 AN2140 1、FLASH操作函数 (HCS08系列) https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=111907&ID= 111907 2、如何将flash中的程序copy至ram中 https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=104074&ID= 104074 3、S12内部寄存器的映射
https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=103261&ID= 103261 4、S12EEPROM的使用、 INITRG,INITRM,INITEE寄存器的说明https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=102260&ID= 102260 5.INITRM寄存器的使用 https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=103214&ID= 103214 二、编程技巧 Tips： a、一般Codewarrior用引导生成工程的话，器件的头文件中都定义好了各个位，C语言编程只需找到对应的位进行操作即可 b、用户自定义变量进行位操作，可以参考Codewarrior的格式 1、CW位操作定义结构 https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=87784&ID=8 7784
飞思卡尔K60 DMA 中文手册
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 桂林电子科技大学 物联网工程 Editor:JaceLin Date:2014.2.5 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、DMA特性 1）k60有16个DMA通道 二、寄存器 1）控制寄存器：DMA_CR 31-18 reserved 17 CX 取消转移，0正常操作，1取消剩下数据转移 16 ECX 错误取消转移，0正常操作，1取消转移 15-8 reserved 14 EMLM 使能副循环映射 0 禁止，TCDn.word2 为32位 1 使能，TCDn.word被重新定义 6 CLM 持续连接模式，0当副循环结束后，再次激活DMA要通过裁决，1不用裁决 5 HALT 停止DMA操作，0正常模式，1停止DMA操作 4 HOE 错误时停止，0正常操作，1当有错误时HALT=1，也就是DMA停止 3 reserved 2 ERCA 使能循环通道裁决， 1 EDBG 使能调试，写0，调试也用DMA，写1，调试时DMA不可用 0 reserved 2)错误状态寄存器DMA_ES 31 VLD 所有错误状态位逻辑或，0没有错误，1表示至少有1个错误没有清除 30-17 保留 16 ECX 转移被取消0没有被取消的转移，1最后一次记录是被取消的转移 15 保留 14 CPE 通道优先错误，0没有通道优先错误，1有 13-12 保留 11-8 ERRXHN 错误通道位/被取消的位（最多16位） 7 SAE 源地址错误，0没有源地址配置错误，1有错误 6 SOE 源偏移错误，0没有源偏移配置错误，1有偏移配置错误 5 DAE 目标地址错误，0没有错，1有错误 4 DOE 目标偏移错误，0没有错误，1有 3 NCE NBYTES/CITER配置错误，0没有，1有 2 SGE Scatter/Gather配置错误，0没有，1有 1 SBE 源总线错误，0没有错误，1有
飞思卡尔 智能车舵机控制
智能车的制作中,看经验来说,舵机的控制是个关键.相比驱动电机的调速,舵机的控制对于智能车的整体速度来说要重要的多. PID算法是个经典的算法,一定要将舵机的PID调好,这样来说即使不进行驱动电机的调速(匀速),也能跑出一个很好的成绩. 机械方面: 从我们的测试上来看,舵机的力矩比较大,完全足以驱动前轮的转向.因此舵机的相应速度就成了关键.怎么增加舵机的响应速度呢?更改舵机的电路?不行,组委会不允许.一个非常有效的办法是更改舵机连接件的长度.我们来看看示意图: 从上图我们能看到,当舵机转动时,左右轮子就发生偏转.很明显,连接件长度增加,就会使舵机转动更小的转角而达到同样的效果.舵机的特点是转动一定的角度需要一定的时间.不如说(只是比喻,没有数据),舵机转动10度需要2ms,那么要使轮子转动同样的角度,增长连接件后就只需要转动5度,那么时间是1ms,就能反应更快了.据经验,这个舵机的连接件还有必要修改.大约增长0.5倍~2倍. 在今年中,有人使用了两个舵机分别控制两个轮子.想法很好.但今年不允许使用了.
接下来就是软件上面的问题了. 这里的软件问题不单单是软件上的问题,因为我们要牵涉到传感器的布局问题.其实,没有人说自己的传感器布局是最好的,但是肯定有最适合你的算法的.比如说,常规的传感器布局是如下图: 这里好像说到了传感器,我们只是略微的一提.上图只是个示意图,意思就是在中心的地方传感器比较的密集,在两边的地方传感器比较的稀疏.这样做是有好处的,大家看车辆在行驶到转弯处的情况: 相信看到这里，大家应该是一目了然了，在转弯的时候，车是偏离跑道的，所以两边比较稀疏还是比较科学的，关于这个，我们将在传感器中在仔细讨论。 在说到接下来的舵机的控制问题，方法比较的多，有人是根据传感器的状态,运用查表法差出舵机应该的转角,这个做法简单,而且具有较好的滤波"效果",能够将错误的传感器状态滤掉;还有人根据计算出来的传感器的中心点(比
飞思卡尔MC9S12XS128技术手册翻译AD
飞思卡尔MC9S12XS128技术手册（AD转换部分） 英文资料:飞思卡尔MC9S12XS256RMV1官方技术手册 1.1 XS12系列单片机的特点 XS12系列单片机特点如下： ·16位S12CPU —向上支持S12模糊指令集并去除了其中的MEM, WAV, WAVR, REV, REVW 五条指令； —模块映射地址机制（MMC）； —背景调试模块（BDM）； ·CRG时钟和复位发生器 —COP看门狗； —实时中断； ·标准定时器模块 —8个16位输入捕捉或输出比较通道；； —16位计数器，8位精密与分频功能； —1个16位脉冲累加器； ·周期中断定时器PIT —4具有独立溢出定时的定时器； —溢出定时可选范围在1到2^24总线时钟； —溢出中断和外部触发器； ·多达8个的8位或4个16位PWM通道 —每个通道的周期和占空比有程序决定； —输出方式可以选择左对齐或中心对其； —可编程时钟选择逻辑，且可选频率范围很宽； ·SPI通信模块 —可选择8位或16位数据宽度；
—全双工或半双工通信方式； —收发双向缓冲； —主机或从机模式； —可选择最高有效为先输出或者最低有效位先输出； ·两个SCI串行通信接口 —全双工或半双工模式 ·输入输出端口 —多达91个通用I/O引脚，根据封装方式，有些引脚未被引出； —两个单输入引脚； ·封装形式 —112引脚薄型四边引线扁平封装（LQFP）； —80引脚扁平封装（QFP）； —64引脚LQFP封装； ·工作条件 —全功率模式下单电源供电范围3.15V到5V； —CPU总线频率最大为40MHz —工作温度范围–40 C到125 C 第十章模拟—数字转换 10.1 介绍 ADC12B16C是一个16通道，12位，复用方式输入逐次逼近模拟—数字转换器。 ATD的精度由电器规格决定。 10.1.1 特点 ·可设置8位、10位、12位精度 ·在停止模式下，ATD转换使用内部时钟 ·转换序列结束后自动进入低耗电模式 ·可编程采样时间 ·转化结果可选择左对齐或右对齐
freescale MC9S12P128中文手册
1 Chapter1 Device Overview MC9S12P-Family 1.1介绍 The MC9S12P 系列单片机是经过优化后有着低成本、高性能、低引脚数的汽车专业级单片机产品，该产品倾向于弥补高端16位单片及产品如MC9S12XS和低端8位单片机产品之间的空缺。MC9S12P 主要针对于要求使用CAN 或者LIN/J2602通讯接口的汽车应用产品，典型的应用案例包括车身控制器、乘坐人员检测、车门控制、座椅控制、遥控车门开关信号接收器、智能执行器、车灯模块、智能接线器。 The MC9S12P 系列单片机使用了很多MC9S12XS系列单片机相同的功能，包括片内闪存错误纠正代码（ECC）、一个专为数据诊断或者数据存储的单独的数据闪存模块、高速AD转换器和高频调制锁相环（IPLL）有效改善电磁兼容性能。MC9S12P系列单片机提供的所有16为单片机优点和微处理器效率，同时保持飞思卡尔用户熟悉的8位及16位单片机，低成本，功耗，EMC和高效的代码80针QFP、64针LQFP、40针QFN封装产品，最大限度的与MC9S12尺寸的优点，如同MC9S12XS一样可以无需等待外围设备和内存的状态既可以运行16为带款的寻址，MC9S12P系列单片机主要有XS引脚兼容. I/O口在各种模式下都可以使用，同时具有中断功能的I/O口还可以在停止或等待模式下唤醒。 1.2 芯片特性 表一:提供了MC9S12P家庭成员特征摘要, 1.P或D寄存器擦除或者编程需要最低总线频率为1MHZ
1.2.2 芯片功能 ? S12 CPU 内核 ? 高达128 KB具有ECC功能的片上闪存 ? 4 Kbyte带ECC功能的数据闪存 ? 高达6 Kb片上静态存储器(SRAM) ? 具有内部滤波器的锁相环倍频器(IPLL) ? 4–16 MHz 皮尔斯振荡器 ? 1 MHz内部RC振荡器 ? 定时器(TIM) 具有16位输入捕捉、输出比较、计数器脉冲累加器功能 ? 具有8位6通道的脉冲调制模块(PWM) ? 10通道12位分辨率的逐次逼近AD转换器 ? 1个串行通信外部接口(SPI) ? 1个支持局域网通讯串行通信(SCI) 模块 ?一个多可扩展控制器区域网络(MSCAN) 模块(支持CAN 协议2.0A/B) ?片上电压调节器(VREG) 可对内部供电及内部电压整流 ? 自主周期中断(API) 1.3 模块特征 1.3.1 CPU S12 CPU 是一个高速的16位处理单元: ?全16-bit数据通道提供有效的数学运算和高速的数学执行 ? 包含很多单字节指令，可以有效的利用ROM空间 ? 宽域变址寻址功能： —采用堆栈指针作为所有变址操作的变址寄存器 —除了在自增或自减模式下都可以利用程序计数器作为变址寄存器 —使用A\B\D累加器做累加器偏移 —自动变址，前递增(++a)、前递减(--a)、后递减（a--）、后递增（a++）(by –8 to +8) 1.3.2 带ECC功能的片内闪存 ? 高达128 Kb程序闪存空间 — 32 位数据加7 位ECC (纠错码) 允许单字节纠错和双字节纠错 — 512字节擦出扇区空间 —自动编程和擦除算法 —用户设置读写页面边界 —具有可以防止偶然编程或者擦除的保护结构 ? 4 Kb 数据闪存空间 — 16 位数据加6位纠错码允许单字节和双字节纠错功能 — 256 字节的擦出扇区空间 —自动编程和擦除算法 —用户设置读写页面边界 1.3.3 片内静态存储器
2011飞思卡尔问题官方回答汇总(1)
所属赛区： 华南赛区 提问时间： 2010年11月16日 18:22:33 问题标题： A 车模问题 问题内容： 如老师所言，A 车模在承轴等一些小方面做了改动，那以前买的A 车模能不能用于参加第六届的比赛？ 回 答： 可以。秘书处 队伍名称： 风之子 所属赛区： 华北赛区 提问时间： 2010年11月24日 20:38:55 问题标题： 去年车模 问题内容： 请问去年的B 型车模能参赛吗？能的话，能参加哪个组别的？ 回 答： 去年B 型车模由于质量不稳定，今年已经取消该车莫，所以今年 不能参加比赛了。而规定使用新型的B 型车模。 队伍名称： 光电一队 所属赛区： 华东赛区 提问时间： 2010年12月03日 16:56:39 问题标题： 禁止使用D C -D C 升压电路直接为驱动电机以及舵机提供动力 问题内容： 规则的这句话是什么意思，舵机可不可以用开关稳压芯片供电？ 谢谢。 回 答： 规定禁止使用D C -D C 升压电路为点电机和舵机供电指的是电机和 舵机的供电电压不得高于电池的电压（7.2V ）。 舵机可以使用开 关降压稳压电路供电。 队伍名称： 追风队 所属赛区： 西部赛区 提问时间： 2010年12月03日 22:21:53 问题标题： C 车模 问题内容： 请问C 车模的电机的电压，电流等参数是多少啊？我们好准备。 谢谢！ 回 答： C 型车模的电机（马达）参数如下： 额定工作电压：7.2V ，最大工作电压 9.6V 最大效率点： 电流：0.679A ,转速：13050p r m 最大功率点： 电流1.537A ，转速：8044 堵转电流：2.916A C 型车模马达到后轮的传动比为7.46
从飞思卡尔SafeAssure功能安全保障方案看汽车安全设计概要
从飞思卡尔SafeAssure功能安全保障方案看汽车安全设计 就在您阅读完本文不到十分钟的时间内,全球大概有超过二十人已经因为车祸离开这个世界,而其中大约有90%是来自像中国这样的发展中国家(数据参考世界卫生组织统计。汽车造福人类的同时,在全球科技空前发达的今天,因为交通事故带来如此重大的公共安全威胁不啻为人类的一大悲剧。从汽车诞生开始,人们就没有停止过对汽车安全驾驶的追求。最早的安全带以及后来的安全气囊等被动安全措施挽救了数千万人的生命,后来发展起来的ABS(防抱死制动系统、ESP(电子稳定程序、EBD(电子制动力分配系等主动安全功能让汽车安全性再次大大提高。但尽管如此,交通事故依然是最大非自然死伤原因之一。图1 世界卫生组织统计:全球每年因交通事故死亡130万人,并有5000万人受伤“随着系统复杂性的提高,以及软件和机电设备的大量应用,因为系统失效和随机硬件失效导致的交通事故风险也日益增加。因此,近年开始出现了新的汽车安全概念——安全性预测。”在近日召开的“2012产业和技术展望媒体研讨会”上,飞思卡尔亚太区汽车及工业解决方案事业部全球产品市场经理郗蕴侠(Yolanda博士指出,“安全性预测即汽车里的一些系统能实时检测故障,在故障发生之前就能预警防止故障发生,这就是当前大家倡导的汽车功能安全的概念。”为此,飞思卡尔推出了命名为“SafeAssure”的安全保障方案,旨在帮助系统制造商更加轻松地满足汽车和工业市场中的功能安全标准要求,并大大降低开发难度、缩短开发周期。图2 汽车安全系统的演变——基于安全性预测的功能安全出现从IEC61508到ISO 26262,看汽车功能安全演变 2011年11月推出ISO 26262之前,汽车行业遵照的功能安全标准是电子、电气及可编程器件功能安全基本标准IEC 61508。然而,作为一种通用基础安全标准,对于汽车行业的特殊性而言,该标准有很多的不足,特别是近年来汽车系统的复杂性日益增长的条件下。从IEC 61508派生出来的ISO 26262为当前汽车行业量身定制,特别是ISO 26262对于硬件研发、软件研发的要求适合于当前先进的汽车工业的实际现状。 ISO 26262标准根据安全风险程度对系统或系统某组成部分确定划分由A到D的安全需求等级(汽车安全完整性等级——ASIL,其中ASIL D级为最高等级,具有最苛刻的安全要求。对系统供应商而言,必须满足这些因为安全等级提高而提出的更高的设计要求。安全事件总是和通常的功能、质量相关的研发活动以及产品生产伴随在一起。ISO26262强调了研
第五届飞思卡尔智能车大赛华中科技大学电磁组技术报告
第五届飞思卡尔杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学校：华中科技大学 队伍名称：华中科技大学五队 参赛队员：方华启 张江汉 诸金良 带队教师：何顶新 罗惠
关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第五届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。 参赛队员签名： 带队教师签名： 日期：
目录 第1章引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 全文安排 (2) 第2章电路设计 (3) 2.1 电路系统框图 (3) 2.2 电源部分 (4) 2.3 电机驱动部分 (5) 2.4 电磁传感器 (6) 第3章机械设计 (8) 3.1 车体结构和主要参数及其调整 (8) 3.2 舵机的固定 (10) 3.3 传感器的固定 (11) 3.4 编码器的固定 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1 程序整体框架 (12) 4.2 前台系统 (13) 4.3 后台系统 (13) 4.4 软件详细设计 (14) 第5章调试 (15) 第6章全文总结 (16) 6.1 智能车主要技术参数 (16) 6.2 不足与改进 (16) 6.3 致谢与总结 (17) I
参考文献 (18) 附录A 源代码 (18) II
第1章引言 第1章引言 教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，在已举办全国大学生数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等4大竞赛的基础上，委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办每年一度的全国大学生智能汽车竞赛（教高司函[2005]201号文）[1]。 为响应教育部的号召，本校积极组队参加第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。从2009 年12 月开始着手进行准备，历时近8 个月，经过设计理念的不断进步，制作精度的不断提高，经历 2 代智能车硬件平台及相关算法的改进，最终设计出一套完整的智能车开发、调试平台。作为电磁组的华中科技大学五队采用轻质量机械设计、大前瞻传感器和连续化算法处理的基本技术路线，在前瞻距离、噪声抑制、驱动优化、整车布局等方面加强研究创新，在有限计算能力下获得了较高的赛道信息准确率。使智能车能够满足高速运行下的动力性和稳定性需求，获得了良好的综合性能和赛场表现。 本文将对智能车的总体设计和各部分的详细设计进行一一介绍。 1.1 概述 1.1.1 电路设计 飞思卡尔电磁组智能汽车硬件主要分为主控板，传感器板。本车在主控板上主要特色为电机使用H桥驱动，从性能和扩展性上优于集成驱动器方案。传感器板设计着重考虑提高传感器的前瞻量和信号的抗干扰能力。 1.1.2 机械设计 机械方面，主要是对舵机的安装进行了研究，加长了舵机的连杆，以增加反应速度。另外，主要研究车差速性能的研究以及传感器支架的固定。 1.1.3 控制程序设计 一方面使用免费的μCOS操作系统，这给智能车的整体调试提供了很多方便；另一方面，在大前瞻传感器的基础上设计出合理的舵机、电机控制算法，在满足稳定性要求的基础上提高速度。 1
第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛背景介绍概要
第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛 背景介绍 全国大学生智能汽车竞赛于2005年11月正式启动,去年的第一届“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车邀请赛共有来自全国59所大学的112支队伍参加。今年,第二届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛将规模扩大到全国超过100所院校,参赛队将近240支,并在全国分成五个赛区进行预赛,各区按照参赛队数量根据一定比例选拔出共76支队参加8月底在上海交通大学进行的全国总决赛。比赛将决出特等奖、一等奖和二等奖等奖项若干名。 该项竞赛是教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养而设立的。旨在进一步深化高等工程教育改革,培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识;培养硕士生从事科学和技术研究能力,知识和技术创新能力。 全国大学生智能汽车竞赛与已在全国举办的数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等专业竞赛不同,是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。教育部委托高等学校自动化专业教学指导分委员会主办每年一度的全国大学生智能汽车竞赛;高等学校自动专业教学指导分委员会决定飞思卡尔半导体公司为协办单位,赛事冠名为“飞思卡尔杯”。第二届“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛分赛区和决赛的承办院校从自愿报名的院校中竞争选拔产生。 竞赛组委会成员 “飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛组织委员会由高等学校自动化专业教学指导分委员会主任委员吴澄院士任主任委员,教育部高等教育司张尧学司长、飞思卡尔高级副总裁兼汽车与标准产品部总经理Paul Grimme先生、飞思卡尔高级副总裁兼亚太区主席姚天丛先生、清华大学副校长汪劲松教授、高等学校自动化专业教学指导分委员会副主任委员申功璋教授任副主任委员。 参赛队组成
飞思卡尔单片机问题总结
飞思卡尔单片机问题总结 常见问题回答精华列表 为了方便网友查询相关问题，特将常见问题精华帖整理归类 本帖不断更新，欢迎网友们给出建议 另外，在提问时，请在标题中选用具体问题的字眼避免使用请问某某、请教、紧急求助等作为标题。对于具体器件，可以直接把器件类型写上，比如HC08QY4等；对于具体技术，比如CAN/LIN/ZigBee等也直接写明，便于版主分类回答，也便于其他网友查询。 一、flash/EEPROM的操作 Tips： a、HC08系列MCU中，很多Monitor ROM中固化了对flash操作的函数，用户只需调用即可，参考AN2874等应用笔记 b、HCS08系列和HCS12系列MCU对flash的操作十分类似，可以参考 AN2140 1、FLASH操作函数 (HCS08系列)
https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=111907&ID= 111907 2、如何将flash中的程序copy至ram中 https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=104074&ID= 104074 3、S12内部寄存器的映射 https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=103261&ID= 103261 4、S12EEPROM的使用、 INITRG,INITRM,INITEE寄存器的说明https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=102260&ID= 102260 5.INITRM寄存器的使用 https://www.wendangku.net/doc/0412357354.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=103214&ID= 103214 二、编程技巧
飞思卡尔汽车芯片
飞思卡尔推出业界最强大的汽车动力总成系统微 控制器 2011-10-14 18:05:18 来源：与非网 关键字：飞思卡尔Qorivva MCU 动力总成控制系统 2011年10月12日-德国巴登（2011汽车电子系统展览会）–汽车厂商继续通过新的汽车设计将业界标准提升至新高度，通过交付具有更高燃油经济性和更低排放的汽车满足消费者的期望和政府的法规要求。高性能微控制器（MCU）在环保汽车设计领域扮演着重要角色，飞思卡尔半导体（NYSE:FSL）日前宣布推出强大的多核心汽车MCU系列中的第一款产品，帮助汽车设计者更加轻松地提高引擎效率并降低排放污染。 飞思卡尔新推出的多核心Qorivva 32位MPC5676R MCU在Power Architecture?技术的基础上构建，与上一代单核心MPC5566 MCU相比，性能提高了四倍、内存空间提高了一倍、并提供了更多功能。MPC5676R的多种优势允许全球汽车厂商在单一控制器中融合多种尖端技术，例如直喷、涡轮增压和有线系统全驱动。 飞思卡尔负责汽车MCU业务副总裁Ray Cornyn表示，“飞思卡尔充分了解帮助汽车厂商生产更加环保、燃油效率更高的汽车所需的关键技术及其重要性，长期以来我们一直与汽车行业合作，共同开发可以满足其最新一代设计需求的解决方案。在动力总成领域，我们的目标是生产最强大、最灵活的MCU，它可以同时管理最新引擎的所有复杂控制任务，为设计者提供了降低系统复杂性所需的工具和软件平台。” 90纳米双核心MPC5676R MCU配备了： ? 6 MB片上闪存 ?384 KB片上RAM ?三个高性能增强型时序处理器单元（eTPU）
飞思卡尔大赛资料总结
（论坛网友分享，在此分享给广大参加比赛的同学，预祝取得好成绩） 机械调整主销内倾3度主销后倾0到1度前轮外倾1度前轮前束6mm 3.1 前轮的调整 现代汽车在正常行驶过程中，为了使汽车直线行驶稳定，转向轻便，转向后能自动 回正，并减少轮胎和转向系零件的磨损等，在转向轮、转向节和前轴之间须形成一定的 相对安装位置，叫做车轮定位，其主要定位参数包括：主销后倾、主销内倾、车轮外倾 和前束。对于模型车的前轮四项定位参数均可调。 1）如图3-1 所示，主销后倾角是指主销装在前轴，上端略向后倾斜的角度。它使车 辆转弯时产生的离心力所形成的力矩方向与车轮偏转方向相反，迫使车轮偏转后自动恢 复到原来的中间位置上。因此，主销后倾角越大，车速越高，
前轮稳定性也愈好。但是 过大的主销后倾角会使转向沉重，容易造成赛车转弯迟滞。我们希望赛车能够转向灵活， 故把主销后倾角设定为1~5°。 图3-1 主销后倾纠正车轮偏转原理图 2）主销内倾角是主销轴线与地面垂直线在汽车横向断面内的夹角，它也有使车轮自 动回整的作用。主销内倾还会使主销轴线延长线与路面的交点到车轮中心平面的距离减 少，同时转向时路面作用在转向轮上的阻力矩也会减少，使得转向更轻便灵活。所以为 了使得赛车转向更加灵活，我们将主销内倾角控制在0 度左右。 方法（1）垫片（2）偏心凸轮（3）长孔（4）球头旋转（5）支柱旋转（7）楔形垫片（6）调整轴承座（8）偏心螺栓（7） 偏心衬套（10）偏置球头 3）如图3-2，前轮外倾角对赛车的转弯性能有直接影响，它的作用是提高前轮的转 向安全性和转向操纵的轻便性。前轮外倾角俗称“外八字”，如果车轮垂直地面一旦满载 就易产生变形，可能引起车轮上部向内倾侧，导致车轮联接件损坏。所以事先将前轮外
飞思卡尔单片机LED控制例程详解
我的第一个LED程序 准备工作： 硬件：Freescale MC9S08JM60型单片机一块； 软件：集成开发环境codewarrior IDE； 开发板上有两个LED灯，如下图所示： 实验步骤： 1．首先，确保单片机集成开发环境及USBDM驱动正确安装。其中USBDM的安装步骤如下：?假设之前安装过单片机的集成开发环境6.3版本：CW_MCU_V6_3_SE； ?运行USBDM_4_7_0i_Win，这个程序会在c盘的程序文件夹下增加一个目录C:\Program Files\pgo\USBDM 4.7.0，在这个目录下： 1〉C:\ProgramFiles\pgo\USBDM 4.7.0\FlashImages\JMxx下的文件 USBDM_JMxxCLD_V4.sx是下载器的固件文件； 2〉C:\Program Files\pgo\USBDM 4.7.0\USBDM_Drivers\Drivers下有下载器的usb 驱动 所以在插入usb下载器，电脑提示发现新的usb硬件的时候，选择手动指定驱动 安装位置到以上目录即可。 ?运行USBDM_4_7_0i_Win之后，还会在目录： C:\Program Files\Freescale\CodeWarrior for Microcontrollers V6.3\prog\gdi 下增加一些文件，从修改时间上来看，增加了6个文件，这些文件是为了在codewarrior 集成开发环境下对usb下载器的调试、下载的支持。
2．新建一个工程，工程建立过程如下： ?运行单片机集成开发环境codewarrior IDE ?出现如下界面 ●Create New Project ：创建一个新项目工程 ●Load Example Project ：加载一个示例工程 ●Load Previous Project ：加载以前创建过的工程 ●Run Getting started Tutorial：运行CodeWarrior软件帮助文档 ●Start Using CodeWarrior：立刻使用CodeWarrior ?点击Create New project按钮，以创建一个新的工程，出现选择CPU的界面 如下，请选择HCS08/HCS08JM Family/MC9S08JM60，在右边的Connection窗口
飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述
飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述 一、竞赛简介 起源： “飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。 全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。 该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了五届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。 分赛区、决赛区比赛规则 在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同，都分为初赛与决赛两个阶段。在计算比赛成绩时，分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。决赛区比赛时，还需结合技术报告分数综合评定。 1．初赛与决赛规则 1）初赛规则 比赛场中有两个相同的赛道。 参赛队通过抽签平均分为两组，并以抽签形式决定组内比赛次序。比赛分为两轮，两组同时在两个赛道上进行比赛，一轮比赛完毕后，两组交换场地，再进行第二轮比赛。在每轮比赛中，每辆赛车在赛道上连续跑两圈，以计时起始线为计时点，以用时短的一圈计单轮成绩；每辆赛车以在两个单轮成绩中的较好成绩为赛车成绩；计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。 从两组比赛队中，选取成绩最好的25支队晋级决赛。技术评判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查，如有违反器材限制规定的（指本规则之第一条）当时取消决赛资格，由后备首名晋级代替；由裁判组申报组委会执委会批准公布决赛名单。 初赛结束后，车模放置在规定区域，由组委会暂时保管。
飞思卡尔硬件和部分软件部分笔记
常见稳压芯片和电路图 Modified by Taiyou 2011-1-27 硬件部分 一、总体模块框图 1、基本模块包括电源模块、测速模块、驱动模块、道路识别模块等，再加上调试模块部分，调试模块部分可单独设计，调试完后拆下，框图如下： 2、此外，还可以包括车速，车架速度、电池电压和舵机位置检测等电路，增加模型车运行参数检测，提高模型车控制性能，增加调试电路方便现场调试。下面的第二图为硬件模块与上面层的关系。 二、具体电路图 1、电源模块 主要包括以下几个部分的电源：
1)5V电压。主要为单片机、信号调理电路以及部分接口电路提供电源，电压要求稳定、 噪声小，电流容量大于500mA。 补充，一般在输出端并联一个大电容来解决稳定性问题 2)6V电压。主要是为舵机提供工作电压，实际工作时，舵机所需要的工作电流一般在几 十毫安左右，电压无需十分稳定。 3)7.2V电压。这部分直接取自电池两端电压，主要为后轮电机驱动模块提供电源。 4)12V电压。如果采用CCD/CMOS图像传感器来进行道路检测，则需要12V工作电压。 5)2V电压。为红外发光管提供工作电压，可以采用开关电源从电池降压而得，这样可以 提高红外检测电路的电源利用效率。需要根据红外发射管的参数确定该电压值。 补充，此电路为光电组所需电压，我们不需要。 除此之外，如果使用了其的芯片和传感器，它们的工作电压可能不在上述之内，还需要通过专门的稳压电路提供相应的工作电压。例如采用飞思卡尔公司的MC7260加速度传感器进行车轮打滑检测，该传感器需要3.3V的工作电压。 补充，由于今年增加了坡度的控制，我们队考虑了增加坡度检测方面的传感器。 降压稳压电路可以采用可以采用串联稳压可开关稳压两种芯片。开关稳压芯片的工作效率高，但有较高的电源噪声，耗电量比较大的电路适于采用开关稳压电路。例如采用大电流红外检测电路，由于红外发射管数量较多，总的消耗电流很大，采用开关电源将电池电压将至2V左右，作为红外发射管的工作电压，此时每个红外发射管工作时只需串联很小的限流电阻甚至不用串联电阻，采用这种方法，可大大提高电源利用效率。 稳压电路的设计需要简单可靠，在满足电压波动范围的要求下应尽量简化电路设计，例如舵机电源在4.5V~6V的范围内，电流100mA左右，可以从7.2V的电池电压通过串联两只硅二极管获得。此外，通过实验可发现，组委会所提供的舵机可以直接工作在7.2V的电压下，此时舵机的响应速度也会提高，所以可以直接使用电池电压作为舵机的电源。 如果采用CCD或CMOS摄像头作为道路传感器，它们工作电压在9~12V范围内，此工作电压高于电池的电压，需要借助于斩波升压电路获取，可以采用专门升压芯片进行设计，也可以利用单片机PWM输出端口控制大功率晶体管进行斩波升压。有些CMOS摄像头工作电压在6~9V之间，所以也可以直接使用电池电压提供电源，所以选择CMOS摄像头可以简化电源电路的设计。 消除电源中的噪声并减少电压波动，需要在各级电源模块中安装滤波电容，包括容量小的高频滤波电容以及大容量的电解电容。由于存在电机驱动，为了避免电机在启动和制动过程产生的冲击电流对电源的影响，应尽量加大电池两端的电容容量，但不要超过大赛规则允许的电容容量限制。 另一本书上的版本（2.5V、5V、6.5V、7.2V、12V）： 1)采用稳压芯片LM2576将电源电压稳压到5V后，给单片机系统电路、车速检测
第四届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛
比赛规则与赛场纪律 参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模套件，采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号采集处理、动力电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加各分赛区的场地比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。参赛队伍之名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术报告、制作工程质量评分为辅来决定。大赛分为光电与摄像头两个赛题组，在车模中使用透镜成像进行道路检测方法属于摄像头赛题组，除此之外则属于光电赛题组。 竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分赛区预赛以及全国总决赛。在实际可操作性基础上力求公正与公平参与。秘书处将邀请独立公证人监督现场赛事及评判过程。 一、器材限制规定 1. 须采用统一指定的车模，细节及改动限制见附件一； 2. 须采用飞思卡尔半导体公司的 8 位、 16 位处理器 ( 单核 ) 作为唯一的微控制器，推荐使用 9S12XS128 ， 9S08AW60 微控制器。有关细节及其它电子器件使用的限制见附件二； 3. 参加光电赛题组中不允许传感器获取道路图像信息进行路径检测，参加摄像头赛题组可以使用光电管作为辅助检测手段. 其他事项 ?如果损毁车模中禁止改动的部件，需要使用相同型号的部件替换； ?车模改装完毕后，尺寸不能超过：250mm 宽和400mm长。 二、有关赛场的规定 1. 赛道基本参数（不包括拐弯点数、位置以及整体布局）见附件三； 2. 比赛赛道实际布局将在比赛当日揭示,在赛场内将安排采用制作实际赛道的材料所做的测试赛道供参赛队进行现场调试； 三、裁判及技术评判 竞赛分为分赛区和全国总决赛两个阶段。其中全国总决赛阶段是在竞赛组委会和秘书处指导下，由决赛承办学校成立竞赛执行委员会，下辖技术租、裁判组和仲裁委员会，统一处理竞赛过程中遇到的各类问题。 所有竞赛组织委员会工作人员，包括技术评判组及现场裁判组人员均不得参与任何针对个别参赛队的指导或辅导工作（提供微控制器培训除外），不得泄
飞思卡尔智能车电机
飞思卡尔智能车电机公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
3.1.6驱动电机介绍 驱动电机采用直流伺服电机，我们在此选用的是RS-380SH型号的伺服电机，这是因为直流伺服电机具有优良的速度控制性能，它输出较大的转矩，直接拖动负载运行，同时它又受控制信号的直接控制进行转速调节。在很多方面有优越性，具体来说，它具有以下优点: (1)具有较大的转矩，以克服传动装置的摩擦转矩和负载转矩。 (2)调速范围宽，高精度，机械特性及调节特性线性好，且运行速度平稳。 (3)具有快速响应能力，可以适应复杂的速度变化。 (4)电机的负载特性硬，有较大的过载能力，确保运行速度不受负载 冲击的影响。 (5)可以长时间地处于停转状态而不会烧毁电机，一般电机不能长时 间运行于停转状态，电机长时间停转时，稳定温升不超过允许值 时输出的最大堵转转矩称为连续堵转转矩，相应的电枢电流为连 续堵转电流。 图为该伺服电机的结构图。图是此伺服电机的性能曲线。
图伺服电机的结构图 图伺服电机的性能曲线 3.1.7 舵机介绍 舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为 20ms，宽度为的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图所示。图为舵机的控制线。