Freescale 智能车入门手册
(V0.6)
飞思卡尔半导体大学计划部
2010 年 3 月
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V0.2
08/03/2010
V0.3
10/03/2010
V0.6
12/03/2010
I
目 录
第一章 概述 ................................................................................................................................ 1
第二章 工具与材料 .................................................................................................................... 3
2.1 工具 .................................................................................................................................... 3
2.1.1 测量类工具 ................................................................................................................. 3
1. 游标卡尺...................................................................................................................... 3
2. 卷尺.............................................................................................................................. 3
3. 直角尺.......................................................................................................................... 4
4. 丁字尺.......................................................................................................................... 4
2.1.2 五金类工具 ................................................................................................................. 4
1. 虎钳.............................................................................................................................. 4
2. 尖嘴钳.......................................................................................................................... 5
3. 偏口钳.......................................................................................................................... 5
4. 剥线钳.......................................................................................................................... 6
5. 美工刀.......................................................................................................................... 6
6. 剪刀.............................................................................................................................. 6
7. 锉刀、砂纸 .................................................................................................................. 7
8. 螺丝刀.......................................................................................................................... 7
9. 扳手.............................................................................................................................. 7
10. 镊子............................................................................................................................ 8
11. 手动钢锯 .................................................................................................................... 8
12. 锤子............................................................................................................................ 8
13. 吸锡器........................................................................................................................ 9
2.1.3 设备类工具 ................................................................................................................. 9
1. 电烙铁.......................................................................................................................... 9
2. 热风箱.......................................................................................................................... 9
3. 手钻............................................................................................................................ 10
2.1.4 仪器仪表类工具 ....................................................................................................... 10
1. 万用表........................................................................................................................ 10
1) 电压的测量 ........................................................................................................... 11
2) 电阻的测量 ........................................................................................................... 11
3) 二极管的测量 ....................................................................................................... 11
4) 三极管的测量 ....................................................................................................... 11
5) 其他档位 ............................................................................................................... 11
2. 示波器........................................................................................................................ 11
1) 区分模拟带宽和数字实时带宽 ........................................................................... 12
2) 有关采样速率 ....................................................................................................... 12
2.2 材料 .................................................................................................................................. 13
2.2.1 零件........................................................................................................................... 13
1. 螺钉、螺母 ................................................................................................................ 13
II
2. 轴承............................................................................................................................ 13
3. 铜柱、塑料柱 ............................................................................................................ 14
2.2.2 跑道材料 ................................................................................................................... 14
1. KT 板 .......................................................................................................................... 14
2. 黑胶带........................................................................................................................ 14
2.2.3 加工材料 ................................................................................................................... 14
1. 铝材............................................................................................................................ 14
2. 不锈钢材.................................................................................................................... 14
3. 碳纤维........................................................................................................................ 14
2.2.4 其他........................................................................................................................... 14
第三章 模型车的组成及安装调整方法 .................................................................................. 16
3.1 模型车组成 ...................................................................................................................... 16
3.2 模型车的安装 .................................................................................................................. 17
3.2.1 转向机构的安装 ....................................................................................................... 17
1. 改变舵机安装方式 .................................................................................................... 17
2. 改变车轮定位 ............................................................................................................ 18
3. 悬架............................................................................................................................ 19
3.2.2 差速器的安装 ........................................................................................................... 20
3.2.3 码盘的安装 ............................................................................................................... 20
3.2.4 传感器支架及赛道传感器的安装 ........................................................................... 21
3.2.5 速度传感器安装 ....................................................................................................... 22
3.2.6 电池的安装 ............................................................................................................... 22
3.2.7 驱动电机 ................................................................................................................... 22
3.2.8 伺服电机 ................................................................................................................... 23
3.3 机械调整 .......................................................................................................................... 23
3.3.1 前轮倾角调节 ........................................................................................................... 23
3.3.2 齿轮传动机构调节 ................................................................................................... 25
3.3.3 后轮差速机构调节 ................................................................................................... 25
3.3.4 底盘高度的调整 ....................................................................................................... 26
第四章 循线原理与设计方案 .................................................................................................. 27
4.1 循线原理 .......................................................................................................................... 27
4.2 光电传感器方案 .............................................................................................................. 27
4.2.1. 寻线原理 .................................................................................................................. 27
4.2.2. 光电传感器方案的特点 .......................................................................................... 27
4.2.3. 光电传感器分类 ...................................................................................................... 27
4.3 摄像头方案 ...................................................................................................................... 28
4.3.1 选用摄像头的优势 ................................................................................................... 28
1. 分辨率高.................................................................................................................... 28
2. 前瞻远........................................................................................................................ 29
3. 路径好........................................................................................................................ 30
4.3.2 摄像头信号原理 ....................................................................................................... 30
III
4-3.3 摄像头信号程序采集原理 ...................................................................................... 31
4.4.4 摄像头信号黑线提取程序原理 ............................................................................... 32
第五章 赛车常用电路 .............................................................................................................. 34
5.1 电源电路 .......................................................................................................................... 34
5.1.1 +12V 电压的获得...................................................................................................... 34
5.1.2 +6V 电压的获得........................................................................................................ 34
5.1.2 +5V 电压的获得........................................................................................................ 34
5.1.3 +3V 电压的获得........................................................................................................ 35
5.2 编码器电路 ...................................................................................................................... 35
5.3 通信部分电路 .................................................................................................................. 36
5.4 电机驱动电路 .................................................................................................................. 37
第六章 开发环境与主控芯片特性 .......................................................................................... 38
6.1 HCS12 开发环境 .............................................................................................................. 38
6.1.1 Codewarrior 的使用 .................................................................................................. 38
6.1.2 工程文件组织 ........................................................................................................... 42
6.1.3 编译程序 ................................................................................................................... 43
6.1.4 样例........................................................................................................................... 45
6.2 DG128 的特点 .................................................................................................................. 45
6.2.1 时钟和复位产生模块、存储器与封装形式 ........................................................... 46
6.2.2 丰富的 IO 接口 ........................................................................................................ 46
6.2.3 内部结构简图、引脚图及引脚功能 ....................................................................... 46
6.2.4 DG128 最小系统 ....................................................................................................... 47
6.3 智能车常用的功能模块 .................................................................................................. 49
6.3.1 GPIO 模块 ................................................................................................................. 49
1. GPIO 概述 .................................................................................................................. 49
2. I/O 口的使用方法 ...................................................................................................... 49
1）数据方向寄存器(Data Direction Register x，DDRx) ......................................... 49
2）数据寄存器(Port x I/O Register，PORTx) .......................................................... 49
3）上拉电阻控制寄存器 ........................................................................................... 50
3.样例程序...................................................................................................................... 50
1) 小灯控制头文件 Light.h ....................................................................................... 50
2) 小灯控制子函数 Light.c ....................................................................................... 50
3) 小灯控制主函数 main.c ........................................................................................ 50
6.3.2 串口模块 ................................................................................................................... 51
1. 串口模块概述 ............................................................................................................ 51
1）SCI 初始化 ........................................................................................................... 52
2）发送一个数据与接收一个数据 ........................................................................... 53
2. 样例程序.................................................................................................................... 54
1) 串行通信头文件 SCI.h ......................................................................................... 54
2) 串行通信子函数 SCI.c ......................................................................................... 54
3) 串口测试(查询方式)主函数 main.c ..................................................................... 56
