“飛思卡爾”杯智能汽車設計與實例教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《“飛思卡爾”杯智能汽車設計與實例教程》以全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽為背景，講述智能汽車設計的整體思路與技術難點，從器件選購到相關專業的知識講解，全方麵展示瞭智能汽車的實際製作與調試過程。本書共分為8章，第1章為全國大學生飛思卡爾智能汽車競賽的總體介紹。第2～4章分彆為硬件設計、軟件設計及機械結構設計。第5章給齣瞭飛思卡爾係列芯片相應模塊的講解，包括MC9SX128、MCF52259、KinetisK60及MPC5604。第6～8章給齣瞭電磁、攝像頭及光電三種組彆智能汽車的實例製作過程。

隋金雪， 山東工商學院自動化係主任，副教授， 近幾年多次指導學生參加全國大學生電子設計競賽、“飛思卡爾”杯智能汽車競賽獲得國傢級奬項。

第1章 競賽簡介
1.1 競賽與規則簡介
1.1.1 競賽介紹
1.1.2 競賽規則
1.2 曆屆承辦單位及獲奬情況
第2章 智能汽車硬件設計
2.1 供電模塊電路設計
2.1.1 單片機供電電路設計
2.1.2 舵機供電電路設計
2.1.3 特殊傳感器的升壓供電
2.1.4 傳感器等其他外設供電
2.2 電動機驅動電路設計
2.2.1 脈寬調製基本原理
2.2.2 H橋的基本原理
2.2.3 A車模、D車模電動機驅動方案
2.2.4 B車模電動機驅動方案
2.3 信號傳遞電路的設計
2.3.1 電動機控製信號的電平轉換與隔離
2.3.2 傳感器數據信號的電平轉換
2.3.3 舵機控製信號的隔離
2.4 測速模塊原理與電路設計
2.4.1 光電脈衝測速原理
2.4.2 低成本方案--光電碼盤
2.4.3 高精度方案--光電編碼器
2.4.4 第五輪測速方式
2.5 輔助調試設備及其電路設計
2.5.1 液晶顯示
2.5.2 矩陣鍵盤
2.5.3 撥碼開關
2.5.4 串口通信
2.5.5 無綫通信
2.5.6 SD卡讀寫
2.6 主闆外形設計
2.6.1 A型車模主闆設計參考
2.6.2 B型車模主闆設計參考
2.7 PCB實體電路的設計
2.7.1 元器件封裝選擇
2.7.2 基於原理圖設計實體電路
2.7.3 電路抗乾擾、防靜電設計
2.7.4 自製PCB的方法指導
本章小結
第3章 智能汽車軟件設計
3.1 C語言核心內容與芯片編程規範
3.1.1 C語言核心內容
3.1.2 命名規則
3.1.3 注釋
3.1.4 統一類型彆名定義
3.1.5 編碼
3.2 控製主程序
3.2.1 攝像頭組主程序設計
3.2.2 電磁組與光電組主程序設計
3.2.3 光電組主程序設計
3.3 賽道信息的獲取
3.3.1 攝像頭圖像的獲取
3.3.2 電磁傳感器信號的獲取
3.3.3 光電傳感器信號的獲取
3.4 信號處理與賽道識彆
3.4.1 攝像頭圖像處理與賽道邊沿識彆
3.4.2 電磁車信號放大與道邊沿識彆
3.4.3 光電車信號處理與道邊沿識彆
3.5 賽道分析與控製策略
3.5.1 攝像頭組
3.5.2 電磁組及光電組
3.6 起跑綫的識彆
3.6.1 攝像頭組
3.6.2 電磁組
3.6.3 光電組
3.7 PID控製算法和應用
3.7.1 PID控製算法
3.7.2 PID控製在智能汽車上的實現
3.8 其他控製算法和應用
3.8.1 模糊控製
3.8.2 賽道記憶算法
3.9 計算機輔助調試
3.9.1 開發軟件介紹
3.9.2 C#上位機獲取圖像
3.9.3 MATLAB調試PID
3.9.4 按鍵及顯示屏模塊
第4章 智能汽車機械結構設計
4.1 機械設計軟件--PRO-ENGINEER
4.1.1 簡介
4.1.2 曆史版本
4.1.3 主要模塊
4.1.4 主要特性
4.1.5 Pro-Engineer在智能汽車上的應用
4.1.6 用戶關注熱點
4.2 智能汽車機械零件設計的一般步驟與準則
4.2.1 相關概念
4.2.2 設計機械零件的一般步驟
4.2.3 設計機械零件的基本準則
4.3 工具準備
4.3.1 鋸切工具--鋼鋸
4.3.2 打孔工具
4.3.3 支持定位工具--桌虎鉗
4.3.4 畫綫工具
4.3.5 螺絲刀
4.3.6 鉗子
4.3.7 粘連工具
4.4 常用材料
4.4.1 鋁閤金
4.4.2 碳素縴維
4.4.3 潤滑劑
4.5 智能汽車機械結構優化
4.5.1 智能汽車的整體結構
4.5.2 智能汽車防護保養與機械結構調整
4.5.3 智能汽車轉嚮結構調整
4.5.4 智能汽車後輪結構調整
4.5.5 賽道保養
第5章 控製芯片
5.1 MC9S12XS128芯片
5.1.1 芯片簡介
5.1.2 時鍾模塊
5.1.3 I/O模塊及其應用
5.1.4 計數器和定時器模塊
5.1.5 TIM模塊的脈衝纍加器
5.1.6 脈衝調製解調模塊（PWM）
5.1.7 周期中斷定時器（PIT）
5.1.8 SCI總綫
5.1.9 模數轉換模塊（A/D）
5.2 MCF52259芯片
5.2.1 芯片簡介
5.2.2 時鍾模塊
5.2.3 通用I/O口模塊（GPIO）
5.2.4 邊沿中斷檢測模塊（EPORT）
5.2.5 中斷管理模塊
5.2.6 可編程中斷定時器模塊（PIT）
5.2.7 脈衝纍加器模塊
5.2.8 舵機電動機控製模塊（PWM）
5.2.9 通用異步收發機模塊
5.2.10 模數轉換模塊（ADC）
5.3 KINETIS K60芯片
5.3.1 芯片簡介
5.3.2 時鍾模塊
5.3.3 多用途時鍾信號發生器
5.3.4 係統集成模塊（SIM）
5.3.5 可編程中斷定時器（PIT）
5.3.6 Flex定時器（FTM）
5.3.7 通用輸入/輸齣（GPIO）及引腳控製和中斷
5.3.8 引腳控製和中斷寄存器
5.3.9 UART異步串行通信
5.3.10 模數轉換器（ADC）
5.4 MPC5604芯片
5.4.1 芯片簡介
5.4.2 時鍾模塊
5.4.3 簡化係統接口單元（SIUL）
5.4.4 中斷管理模塊
5.4.5 增強模塊化I/O子程序（eMIOS）
5.4.6 可編程中斷定時器（PIT）
5.4.7 A/D轉換模塊（ADC）
第6章 電磁車實例
6.1 智能汽車競賽電磁組背景
6.2 電磁組傳感器及路徑檢測設計參考方案
6.2.1 磁場檢測方法
6.2.2 傳感器模塊設計
6.2.3 信號濾波
6.2.4 傳感器的布局設計與調試
6.2.5 電路闆的靜電保護
6.3 車模整體控製策略
6.3.1 速度控製策略
6.3.2 轉嚮控製策略
第7章 攝像頭車實例
7.1 攝像頭傳感器簡述
7.1.1 攝像頭的選型
7.1.2 CCD攝像頭的優勢與缺陷
7.1.3 OV5116動態集成攝像頭
7.2 整體方案設計
7.3 機械結構與調整
7.4 係統架構與硬件設計
7.4.1 模塊劃分及母闆電路
7.4.2 CCD攝像頭模塊電路
7.4.3 硬件二值化電路
7.5 圖像采集處理
7.5.1 圖像采集
7.5.2 圖像處理
7.6 控製策略
7.6.1 控製方案
7.6.2 驅動電動機PID控製
7.6.3 轉嚮舵機控製
7.7 難點突破與係統改進
7.7.1 機械改進
7.7.2 轉嚮控製的優化
7.7.3 車體的防護
7.8 參考代碼
第8章 光電車實例
8.1 光電直立組簡介
8.2 直立行走控製原理
8.2.1 直立行走任務分解
8.2.2 車模直立控製
8.2.3 車模速度控製
8.2.4 車模方嚮控製
8.2.5 車模傾角測量
8.2.6 車模直立行走控製算法總圖
8.3 硬件電路及傳感器安裝
8.3.1 硬件電路整體概覽
8.3.2 單片機最小係統9S12XS128MAL
8.3.3 綫性CCD模塊
8.3.4 陀螺儀＆加速度計模塊
8.3.5 電動機驅動模塊
8.3.6 編碼器及測速電路
8.3.7 輔助調試及電源設計
8.3.8 車模整體裝配方案
8.4 軟件算法設計參考
8.4.1 整體控製流程
8.4.2 9S12XS128MAL單片機資源分配
8.4.3 直立控製
8.4.4 速度控製
8.4.5 方嚮控製函數
8.4.6 電動機控製函數
本章小結
參考文獻
· · · · · · (收起)