第九届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技术报告 学校：武汉科技大学队 伍名称：首安二队参赛 队员：韦天 肖杨吴光星带队 教师：章政 0敏
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关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第九届“飞思卡尔”杯全国大学生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：
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目录 第一章引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 内容分布 (1) 第二章系统总体设计 (2) 2.1 设计概述 (3) 2.2 控制芯片的选择 (3) 2.3 线性 CCD 检测的基本原理 (3) 2.3 系统结极 (5) 第三章机械系统设计 (7) 3.1 底盘加固 (7) 3.2 轮胎处理 (7) 3.3 四轮定位 (8) 3.4 差速器的调整 (12) 3.5 舵机的安装 (13) 3.6 保护杆的安装 (15) 3.7 CCD的安装 (16) 3.8 编码器的安装 (17) 3.9 检测起跑线光电管及加速度计陀螺仪的安装 (18) 第四章硬件系统设计 (19) 4.1 最小系统版 (20) 4.2 电源模块 (21) 4.3 CCD模块 (22) 4.4 驱动桥模块 (23) 4.5 车身姿态检测模块 (24) 4.7 测速模块 (24) 4.8 OLED液晶屏及按键、拨码 (25) 第5章程序设计 (27)
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.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=111907&ID= 111907 2、如何将flash中的程序copy至ram中 https://www.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=104074&ID= 104074 3、S12内部寄存器的映射
https://www.doczj.com/doc/7615025152.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.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=102260&ID= 102260 5.INITRM寄存器的使用 https://www.doczj.com/doc/7615025152.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.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=87784&ID=8 7784
摘
要
飞思卡尔智能车大赛是面向全国大学生举办的应用型比赛， 旨在培养创新精 神、协作精神，提高工程实践能力的科技活动。大赛主要是要求小车自主循迹并 在最短时间内走完整个赛道。针对小车所安装传感器的不同，大赛分为光电组、 电磁组和摄像头组。 本文介绍了本院自动化系第一届大学生智能汽车竟赛的智能车系统。 包括总 体方案设计、机械结构设计、硬件电路设计、软件设计以及系统的调试与分析。 机械结构设计部分主要介绍了对车模的改进，以及舵机随动系统的机械结构。硬 件电路设计部分主要介绍了智能车系统的硬件电路设计， 包括原理图和 PCB 设计 智能车系统的软、 硬件结构及其开发流程。该智能车车模采用学校统一提供的飞 思卡尔车模，系统以 STM32F103C8T6 作为整个系统信息处理和控制命令的核心， 使用激光传感器检测道路信息使小车实现自主循迹的功能
关键字：飞思卡尔智能车STM32F103C8T6
激光传感器
第一章 概述
1.1 专业课程设计题目
基于嵌入式 STM32 的飞思卡尔智能车设计
1.2 专业课程设计的目的与内容
1.2.1 目的 让学生运用所学的计算机、传感器、电子电路、自动控制等知识，在老师的 指导下，结合飞思卡尔智能车的设计独立地开展自动化专业的综合设计与实验， 锻炼学生对实际问题的分析和解决能力，提高工程意识，为以后的毕业设计和今 后从事相关工作打下一定的基础。 1.2.2 内容 本次智能车大赛分为光电组和创新做，我们选择光电组小车完成循迹功能。 该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模， 系统以 STM32F103C8T6 作为整 个系统信息处理和控制命令的核心，我们对系统进行了创造性的优化： 其一， 硬件上采用激光传感器的方案， 软件上采用 keil 开发环境进行调试、 算法、弯道预判。 其二，传感器可以随动跟线，提高了检测范围。 其三，独立设计了控制电路板，充分利用 STM32 单片机现有模块进行编程， 同时拨码开关、状态指示灯等方便了算法调试。
1.3 方案的研讨与制定
1.3.1传感器选择方案 方案一：选用红外管作为赛道信息采集传感器。 由于识别赛道主要是识别黑白两种不同的颜色， 而红外对管恰好就能实现区 分黑白的功能，当红外光照在白色KT板上时，由于赛道的漫反射作用，使得一部 分红外光能反射回来， 让接收管接的输出引脚的电压发生变化，通过采集这个电 压的变化情况来区分红外光点的位置情况，以达到区分赛道与底板的作用。 红外管的优点在于价格便宜，耐用；缺点却用很多：1、红外光线在自然环 境中，无论是室内还是室外均比较常见，就使得其抗干扰能力不强，容易受环境 变化的影响。2、调试不方面，由于红外光是不可见光，调试的时候需要采用比 较麻烦的方法来判断光电的位置。3、由于红外管光线的直线性不好，就使得红 外传感器所能准确的判断的最远距离比较小，也就是通常所说的前瞻不够远。
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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16位单片机MC9S12XS128加密（程序下载不进去，正负极未短路，通电芯片不发烫）后解锁的方法及步骤 /*****************************************************************************/ *本人用此法成功解救了4块板子【窃喜！】，此说明是本人边操作边截图拼成的，有些是在别的说明上直接截图【有些图本人不会截取，就利用现成的了，不过那也是本人用豆和财富值换来的】，表达不清之处还望见谅，大家将就着看吧！如能有些许帮助，我心甚慰！！！ ————武狂狼2014.4.23 /*****************************************************************************/ 编译软件：CW5.1版本，下载器：飞翔BDMV4.6 【1】，连接好单片机，准备下载程序，单击下载按钮出现以下界面 或 （图1.1） 图 1.1——4中所有弹出窗口均单击“取消”或红色“关闭”按钮依次进入下一界面
（图1.2） （图1.3）
（图1.4） ******************************************************************************* ******************************************************************************* 【2】单击出现如下图所示下拉列表，然后单击 （图2.1） 出现下图（图2.2）对话框，按下面说明操作 （图2.2）
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
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
1.1. 系统分析 智能车竞赛要求设计一辆以组委会提供车模为主体的可以自主寻线的模型车，最后成绩取决于单圈最快时间。因此智能车主要由三大系统组成：检测系统，控制系统，执行系统。其中检测系统用于检测道路信息及小车的运行状况。控制系统采用大赛组委会提供的16位单片机MC9S12XS128作为主控芯片，根据检测系统反馈的信息新局决定各控制量——速度与转角,执行系统根据单片机的命令控制舵机的转角和直流电机的转速。整体的流程如图1.1，检测系统采集路径信息，经过控制决策系统分析和判断，由执行系统控制直流电机给出合适的转速，同时控制舵机给出合适的转角，从而控制智能车稳定、快速地行驶。 图2.1 1.2. 系统设计 参赛小车将电感采集到的电压信号,经滤波,整流后输入到XS128单片机，用光电编码器获得实时车速，反馈到单片机，实现完全闭环控制。速度电机采用模糊控制，舵机采用PD控制，具体的参数由多次调试中获得。考滤到小车设计的综合性很强，涵盖了控制、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科领域，因此我们采用了模块化设计方法，小车的系统框图如图2.2。
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 图2.2 1.3. 整车外观 图2.3
1.4. 赛车的基本参数 智能车竞赛所使用的车模是东莞市博思公司生产的G768型车模，由大赛组委会统一提供，是一款带有摩擦式差速器后轮驱动的电动模型车。车模外观如图3.1。车模基本参数如表3.1。 图3.1 表3.1车模基本参数 1.5. 赛车前轮定位参数的选定
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 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，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，叫车轮定位，其主要的参数有：主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前束。模型车的前轮定位参数都允许作适当调整，故此我们将自身专业课所学的理论知识与实际调车中的赛车状况相结合，最终得出赛车匹配后的前轮参数[6]。 1.5.1. 主销后倾角 主销后倾角是指在纵向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角γ，如图3-2。模型车的主销后倾角可以设置为0、 2°?3°、 4°?6°，可以通过改变上横臂轴上的黄色垫片来调整，一共有四个垫片，前二后二时为0°，前一后三为2°?3°，四个全装后面时为4°?6°。 由于主销后倾角过大时会引起转向沉重，又因为比赛所用舵机特性偏软，所以不宜采用大的主销后倾角，以接近0°为好，即垫片宜安装采用前二后二的方式，以便增加其转向的灵活性。如图3.3。 图3.2 图3.3 1.5. 2. 主销内倾角 主销内倾角是指在横向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角β，如图3.4,它的作用也是使前轮自动回正。对于模型车，通过调整前桥的螺杆的长度可以改变主销内倾角的大小，由于前轴与主销近似垂直的关系，故主销内倾角
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
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.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=111907&ID= 111907 2、如何将flash中的程序copy至ram中 https://www.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=104074&ID= 104074 3、S12内部寄存器的映射 https://www.doczj.com/doc/7615025152.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.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=102260&ID= 102260 5.INITRM寄存器的使用 https://www.doczj.com/doc/7615025152.html,/dispbbs.asp?boardID=3&RootID=103214&ID= 103214 二、编程技巧
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
第六届全国大学生“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的竞赛车模套件，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、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。参赛队伍的名次（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。大赛根据车模检测路径方案不同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。车模通过感应由赛道中心电线产生的交变磁场进行路经检测的属于电磁组；车模通过采集赛道图像（一维、二维）进行进行路经检测的属于摄像头组；车模通过采集赛道上少数孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。 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。 一、器材限制规定 1. 须采用统一指定的车模。本届比赛指定采用三种车模，分别用于三个 赛题组： 编 号车模外观和规格 赛 题 组 供 应 厂 商 A 型车模 光 电 组 东 莞 市 博 思 电 子 数 码 科 技 有 限 公 司
车模：G768 电机：RS380-ST/3545， 舵机：FUTABA3010 B 型 车 模 车模型号 电机：540，伺服器：S-A6 电 磁 组 北 京 科 宇 通 博 科 技 有 限 公 司 C 型 车 模 车模型号：N286 电机：RN260-CN 38-18130 伺服器：FUTABA3010 摄 像 头 组 东 莞 市 博 思 电 子 数 码 科 技 有 限 公 司 细节及改动限制见附件一。
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告 学校： 队伍名称： 参赛队员： 带队教师：
关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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： 摘要 随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，
汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景，主要介绍了智能车控制系统的机械及硬软件结构和开发流程。 机械硬件方面，采用组委会规定的标准 A 车模，以飞思卡尔半导体公司生产的80管脚16 位单片机MC9S12XS128MAA 为控制核心，其他功能模块进行辅助，包括：摄像头数据采集模块、电源管理模块、电机驱动模块、测速模块以及无线调试模块等，来完成智能车的硬件设计。 软件方面，我们在CodeWarrior IDE 开发环境中进行系统编程，使用增量式PD 算法控制舵机，使用位置式PID 算法控制电机，从而达到控制小车自主行驶的目的。 另外文章对滤波去噪算法，黑线提取算法，起止线识别等也进行了介绍。 关键字：智能车摄像头图像处理简单算法闭环控制无线调试 第一章引言 飞思卡尔公司作为全球最大的汽车电子半导体供应商，一直致力于为汽车电子系统提供全范围应用的单片机、模拟器件和传感器等器件产品和解决方案。飞思卡尔公司在汽车电子的半导体器件市场拥有领先的地位并不断赢得客户的
常有人问freescale的单片机有什么优点，今天转篇别人写的文章来，可以部分回答这些朋友的问题，但需要说明的是下面这篇文章主要是针对S08,S12这类单片机说的，飞思卡尔处理器远非只是单片机。飞思卡尔（freescale）半导体公司，就是原来的Motorola公司半导体产品部。于2004年从Motorola分离出来，更名为freescale！freescale系列单片机采用哈佛结构和流水线指令结构，在许多领域内都表现出低成本，高性能的的特点，它的体系结构为产品的开发节省了大量时间。此外freescale提供了多种集成模块和总线接口，可以在不同的系统中更灵活的发挥作用！所有单片机都具有的功能我就不多说了，freescale单片机的特有的特点如下： （1）全系列： 从低端到高端，从8位到32位全系列应有尽有，最近还新推出8位/32位管脚兼容的QE128，可以从8位直接移植到32位,弥补单片机业界8/32 位兼容架构中缺失的一环！ （2）多种系统时钟模块：三种模块，七种工作模式 多种时钟源输入选项，不同的mcu具有不同的时钟产生机制，可以是RC振荡器，外部时钟或晶振，也可以是内部时钟，多数CPU同时具有上述三种模块！可以运行在FEI，FEE，FBI，FBILP，FBE，FBELP，STOP这七种工作模式！ （3）多种通讯模块接口： 与其它系列的单片机不同，freescale单片机几乎在内部集成各种通信接口模块：包括串行通信接口模块SCI，多主I2C总线模块,串行外围接口模块SPI，MSCAN08控制器模块，通用串行总线模块（USB/PS2）！ （4）具有更多的可选模块：某些MCU具有LCD驱动模块，某些MCU带有温度传感器，某些MCU具有超高频发送模块，部分MCu含有同步处理器模块，某写含有同步处理器的MCU 还具有屏幕显示模块OSD，还有少数的MCU具有响铃检测模块RING和双音多频/音调发生器DMG模块！ （5）可靠性高，抗干扰性强 （6）低功耗 也许freescale系列的单片机的功耗没有msp430的低，但是他具有全静态的“等待”和“停止”两种模式，从总体上降低您的功耗！新近推出的几款超低功耗已经与msp430的不相上下！ （7）多种引脚数和封装选择 可以说freescale系列单片机具有的MCU种类是最多的了，有些MCU本身就有几种不同的引脚数和封装形式，这样用户各异根据需要来选择，总有一款适合你的开发的单片机！ 有关于部分人的freescale单片机模块寄存器多,配置困难不容易上手，可以说freescale单片机模块寄存器的确相对多，就拿GPIO来说就有端口数据寄存器、端口数据方向寄存器、端口内部上拉使能寄存器、端口转换率使能寄存器和端口驱动强度选择寄存器5个寄存器，它的寄存器多是为了解决客户对IO端口的高要求和高可靠性要求，如果不考虑这些，您就只需要配置端口数据寄存器、端口数据方向寄存器这两个寄存器，这就和其他的单片机如430和pic 的难易度一样了！ 独有的BDM仿真开发方式和单一引脚用于模态选择和背景通信，HCS08 的开发支持系统包括了背景调试控制器（BDC）和片内调试模块（DBG），BDC提供了一个至目标MCU 的单线调试接口，也就是提供了一个便于在片内FLASH 或其它固定存储器编程的接口.
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
飞思卡尔智能车设计报告
目录 1.摘要 (3) 2.关键字 (3) 3.系统整体功能模块 (3) 4.电源模块设计 (4) 5.驱动电路设计 (4) 6.干簧管设计 (5) 7.传感器模块设计 (6) 8.传感器布局 (6) 9.软件设计 (7) 9.1控制算法 (7) 9.2软件系统实现（流程图） (10) 10.总结 (11) 11.参考文献 (12)
1.摘要 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。该竞赛以汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛。 本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。本智能车系统是以飞思卡尔32 位单片机K60为核心，用电感检测赛道导线激发的电磁信号， AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息，通过控制舵机来改变车的转向，用增量式PID进行电机控制，用编码器来检测小车的速度，共同完成智能车的控制。 2.关键字 电磁、k60、AD、PID、电机、舵机 3.系统整体功能模块 系统整体功能结构图
4.电源模块设计 电源是一个系统正常工作的基础，电源模块为系统其他各个模块提供所需要的能源保证，因此电源模块的设计至关重要。模型车系统中接受供电的部分包括：传感器模块、单片机模块、电机驱动模块、伺服电机模块等。设计中，除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数外，还要在电源转换效率、噪声、干扰和电路简单等方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。 全部硬件电路的电源由7.2V，2A/h的可充电镍镉电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电流容量各不相同，因此电源模块应该包含多个稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。 电源模块由若干相互独立的稳压电源电路组成。在本系统中，除了电机驱动模块的电源是直接取自电池外，其余各模块的工作电压都需要经电源管理芯片来实现。 由于智能车使用7.2V镍镉电池供电，在小车行进过程中电池电压会有所下降，故使用低压差电源管理芯片LM2940。LM2940是一款低压稳压芯片，能提供5V的固定电压输出。LM2940低压差稳压芯片克服了早期稳压芯片的缺点。与其它的稳压芯片一样，LM2940需要外接一个输出电容来保持输出的稳定性。出于稳定性考虑，需要在稳压输出端和地之间接一个47uF低等效电阻的电容器。 舵机的工作电压是6伏，采用的是LM7806。 K60单片机和5110液晶显示器需要3.3伏供电，采用的是LM1117。 5.驱动电路设计 驱动电路采用英飞凌的BTS7960，通态电阻只有16mΩ，驱动电流可达43A，具有过压、过流、过温保护功能，输入PWM频率可达到25KHz，电源电压5.5V--27.5V。BTS7960是半桥驱动，实际使用中要求电机可以正反转，故使用两片接成全桥驱动。如图下图所示。
//作者：徐成 //单位：湖北汽车工业学院科技学院 //时间：2013-7-25 //芯片：飞思卡尔mc9s12d64 //功能：让蜂鸣器作《生日快乐》 #include