第二章 型车体设计
2.1. 模型车结构及相关参数
模型车由车模、电源模块、驱动电机、转向舵机、电机驱动模块、路径识别模块、测速功能模块、单片机以及相应的端口接线等几部分组成。
智能车的车体长260mm，宽185mm，高350mm，重1280g，除了车模原有的驱动电机、舵机外,在设计时未采用额外的伺服电机。用了CCD摄像头一个。其中，路径识别电路采用CCD图像寻迹方案，用一个摄像头实现轨迹信息的采集，测速电路应用光电式码盘对车速进行检测。所用电容总容量为1300uF，赛道路径信息检测频率约为50Hz。
2.2. 机械结构改造及安装
该模型车的驱动电机、舵机位置没有任何改动。在安装核心控制板时，考虑到电动机转动会带来极大的电磁干扰，核心控制板应该距驱动电机至少50mm的距离。因此，我们将它放在了稍靠近舵机的地方，下面用三个铜柱支撑，其中一个孔钻在车模底盘上，另外两个是车模前端自带的两个孔。为了保持车体寻迹具有较好的前瞻性，用铝合金制作支架，将CCD摄像头撑高，撑出高度约为350mm。稳压模块和电机驱动模块已经设计在核心控制板扩展板上。测速部分放在驱动电机后上方，用铝合金支架固定。电池放在车模前方，使模型车体重心位于车中心偏前处，加强车体转弯特性。
2.3. 设计思路
该智能车系统以MC9S12DG128为核心控制芯片，具有运行速度控制和舵机转向控制两个闭合回路。在控制决策上采用一种基于专家系统的智能PID控制方法根据路径识别和速度测量模块的检测信息，查询相应的知识库调整PID参数，控制智能车的运行速度和舵机转向。同时，为了便于调试，还加入了拨码开关和串口通信等人机接口模块。系统结构框架如图所示。
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