基于μCOS-Ⅱ系统的智能寻迹模型车的设计与实现

基于μCOS-Ⅱ系统的智能寻迹模型车的设计与实现

基于μCOS-Ⅱ系统的智能寻迹模型车的设计与实现

0 引 言
智能车辆是当今车辆工程领域研究的前沿，它体现了车辆工程、人工智能、自动控制、
计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势。以往智能小车
在软件设计上多采用单程序控制，不利于智能车在外部环境改变时做出快速反应，为使
智能车系统反应更为快速，该智能车应用μC／OS-
Ⅱ系统，该系统适合小型控制系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良等特点
。且选用功耗较低、资源更为丰富的AVR系列ATmega16单片机作为核心控制单元。
采用红外探测法实现寻迹功能，即将红外光电传感器固定在底盘前沿，利用其在不同颜
色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光
，单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。并
在后轮上粘上均匀分布的黑白条纹，根据光电反射原理，测量车速。为保证智能车在行
驶过程具有良好的操稳性和平顺性，控制系统对直流电机驱动控制提出了较为理想的解
决方案。
 

1 硬件系统的设计及实现
智能车的硬件部分以AVR系列ATmega
16单片机为核心控制器，由核心控制单元、电源管理模块、路径识别模块、转向控制模
块、电机驱动模块和速度及路程检测模块等组成。智能车控制系统总体结构如图1所示。

[pic]

 

1．1 核心控制单元
智能车采用ATmage
16型单片机作为主控CPU其主要特点为高性能、低功耗、高性价比，资源丰富，并且支持
高级语言编程，在运行速度。内存容量，内部功能模块集成化等诸多方面比MCS-
51系列先进。在智能车系统设计中，单片机的I／O资源分配如下：PB3，PD7为伺服电动
机的PWM控制信号输出引脚；PD0～PD3为驱动电机正反转引脚；路径识别系统经排线由P
A0～PA6输入至单片机。
1．2 电源管