第六章 系统开发与调试
6.1 模拟赛道的设计与制作
我们根据韩国大学生智能车竞赛使用的韩国赛道和第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛处决赛使用的赛道，使用基于LabVIEW的Plastid2软件，自行设计了模拟赛道。该模拟赛道基本包括了所有的赛道类型，如图6.1所示：
图6.1 模拟赛道
6.2 硬件开发与调试
6.2.1硬件开发
硬件是软件的基础，其在智能车设计中的重要性不言而喻。硬件开发我们主要用到Protel DXP软件，利用Protel可以很方便的设计出电路原理图和PCB图。硬件仿真方面，我们使用了Multisim 7.0，用仿真的方式验证硬件设计的正确性，在一定程度上缩短了硬件开发的周期。
6.2.2硬件调试
硬件调试紧接着硬件开发之后进行，主要是使用万用表、示波器进行电路调试。
6.3 软件开发与调试
6.3.1软件开发
在硬件设计并制作完成以后，需要进行软件设计和开发。我们使用freescale公司CodeWarrior Development Studio for HCS12X Microcontrollers V4.6软件进行软件开发。CodeWarrior是面向freescale所有MCU/DSP嵌入式应用开发的软件，包括IDE、PE、全芯片仿真、可视化参数显示工具、项目工程管理、C交叉编译器、汇编器、联接器以及调试器，可使用汇编、C、C++、JAVA进行编程。我们使用中级语言C语言进行软件开发。
6.3.2软件调试
软件开发完成之后，需要进行大量的调试，来确定程序中算法是否合理、数据是否正确、参数是否合适等等。系统开发与调试用到的软件如表6.1所示：
表6.1 使用软件列表
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软件名称
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用途
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CodeWarrior V4.6
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软件开发与调试
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Windows 超级终端
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初期工程文件的下载
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串口调试器 2002
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参数调试
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MATLAB 7.0
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图像的模拟，编码盘的绘制
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Protel DXP
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硬件电路的绘制，PCB板的制作
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Visual Basic 6.0
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图像模拟软件制作
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Plastid2
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模拟赛道设计
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Multisim 7.0
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硬件电路仿真
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初期我们使用单片机内部的监控程序，通过MC9S12DG128上的RS232串口通信，进行程序的下载和运行。
监控程序适合对单片机硬件及底层软件进行调试，操作起来不够方便，且不能实现在线编程。后来，我们使用了清华大学freescale MCU/DSP 应用开发研究中心开发的BDM调试器（基于MC68HC908），通过USB和PC机进行通信，并调用CodeWarrior中的Hiwave，进行MC9S12DG128的在线编程，使得调试过程彻底脱离了仿真器，大大方便了软件的调试。
我们利用MC9S12DG128中的异步串行通信接口SCI与上位机进行通信，向PC机发送实验数据，并利用串口调试器进行观察、记录、分析等工作。
但串口调试器只能简单的发送、接收数据，无法实现图像的模拟。初期我们将Hiwave中显示的图像二维数组记录下来，再使用MATLAB在PC机上进行图像的静态测试。
为了更加方便使用SCI进行调试，我们使用Visual Basic 6.0自行设计了初步的调试软件，目前能够实现图像接收及显示功能，可以方便的对图像传感器采集到的图像进行动态测试，如图6.2所示：
图6.2 图像测试软件
6.4 控制策略
为了增强智能车适应不同赛道的能力，在不违反竞赛规则的前提下，在比赛现场，不改动程序，通过预先设置的跳线或拨码开关及相关程序，实现控制参数的多种组合和控制策略的切换。
我们使用了拨码开关实现了转向控制策略设定、速度控制策略设定、舵机复位调零等功能，拨码开关SCH图如图6.3所示：
图6.3 拨码开关电路原理图
