大学生创意创新创业教育与实践系列教材 智能车设计与实践PDF电子书下载

第1章 智能车竞赛与智能车简介 1

1.1 “飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛简介 1

1.1.1 “飞思卡尔”杯智能车竞赛介绍 1

1.1.2 智能车竞赛规则介绍 2

习题 4

1.2 智能车系统构成介绍 4

1.2.1 智能车的机械组成 4

1.2.2 智能车的硬件组成 7

1.2.3 智能车的软件实现 8

习题 8

第2章 智能车的基本硬件电路 10

2.1 系统电源电路设计 10

2.1.1 电源分类 10

2.1.2 线性稳压电路设计 10

2.1.3 开关稳压电路设计 12

2.1.4 基准电压电路设计 14

习题 17

2.2 微控制器最小系统板设计 17

2.2.1 MC9S12XS系列微控制器简介 17

2.2.2 MC9S12XS微控制器最小系统板设计 21

2.2.3 Kinetis K60微控制器介绍 23

2.2.4 K60微控制器最小系统板设计 32

习题 35

第3章 软件平台的安装和使用 36

3.1 软件平台的介绍与安装 36

3.1.1 Codewarrior集成开发环境的安装 36

3.1.2 USBDM仿真器驱动的安装 39

3.1.3 IAR集成开发环境的安装 44

3.1.4 J-Link仿真器驱动的安装 48

习题 49

3.2 系统工程的建立与仿真调试 50

3.2.1 Codewarrior环境下建立新工程 50

3.2.2 使用USBDM下载调试程序 58

3.2.3 IAR环境下建立新工程 59

3.2.4 J-Link的下载调试程序功能 70

习题 71

3.3 系统时钟设置 72

3.3.1 微控制器时钟模块简介 72

3.3.2 MC9S12XS微控制器的时钟设置 72

3.3.3 Kinetis K60微控制器的时钟设置 73

习题 79

3.4 GPIO的使用实例 80

3.4.1 GPIO的功能介绍 80

3.4.2 MC9S12XS微控制器GPIO编程实例 80

3.4.3 Kinetis K60微控制器GPIO编程实例 83

习题 86

第4章 执行机构及其驱动 88

4.1 电机驱动的实现 88

4.1.1 电机驱动电路的设计 88

4.1.2 脉冲宽度调制 95

4.1.3 MC9S12XS微控制器PWM的实现 95

4.1.4 Kinetis K60微控制器PWM的实现 98

习题 101

4.2 舵机驱动的实现 102

4.2.1 舵机驱动原理 102

4.2.2 MC9S12XS微控制器舵机驱动程序的实现 104

4.2.3 Kinetis K60微控制器舵机驱动程序的实现 106

习题 108

第5章 赛道识别 109

5.1 摄像头的应用 109

5.1.1 模拟摄像头的介绍 109

5.1.2 数字摄像头的介绍 112

5.1.3 MC9S12XS微控制器底层驱动程序设计 114

5.1.4 Kinetis K60微控制器底层驱动程序设计 117

习题 120

5.2 光电传感器的应用 121

5.2.1 光电传感器的介绍 121

5.2.2 MC9S12XS微控制器底层驱动程序设计 122

5.2.3 Kinetis K60微控制器底层驱动程序设计 125

习题 127

5.3 电磁传感器的应用 128

5.3.1 电磁传感器简介 128

5.3.2 MC9S12XS微控制器底层驱动程序设计 132

5.3.3 Kinetis K60微控制器底层驱动程序设计 139

习题 140

第6章 测速和惯性传感器 141

6.1 测速功能设计与实现 141

6.1.1 测速方案的选择 141

6.1.2 MC9S12XS微控制器测速功能的实现 143

6.1.3 Kinetis K60微控制器测速功能的实现 149

习题 152

6.2 惯性传感器的应用 153

6.2.1 加速度传感器介绍 153

6.2.2 陀螺仪传感器介绍 154

6.2.3 IIC接口程序的实现 155

习题 165

第7章 智能车算法设计 166

7.1 路径识别算法的实现 166

7.1.1 摄像头类别算法设计 166

7.1.2 光电类识别算法设计 169

7.1.3 电磁类别算法设计 171

习题 175

7.2 控制算法设计 175

7.2.1 PID控制理论介绍 175

7.2.2 速度闭环控制 178

7.2.3 转向控制策略 179

7.2.4 直立车控制算法 180

习题 186

第8章 智能车交互接口和调试软件 188

8.1 人机接口设计 188

8.1.1 按键及拨码开关设计 188

8.1.2 液晶屏电路设计 190

8.1.3 串行通信接口电路 210

8.1.4 无线通信电路设计 213

8.1.5 存储电路设计 214

习题 215

8.2 智能车数据分析软件的使用说明 216

8.2.1 软件简介 216

8.2.2 软件使用功能说明 216

8.2.3 软件下位机的实现说明 223

习题 226

参考文献 228