智能車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)功能及應(yīng)用

　　本系統(tǒng)主要完成將智能車(chē)行駛過(guò)程中的各種狀態(tài)信息(如傳感器亮滅，車(chē)速，舵機(jī)轉(zhuǎn)角，電池電量等)實(shí)時(shí)地以無(wú)線串行通信方式發(fā)送至上位機(jī)處理，并繪制各部分狀態(tài)值關(guān)于時(shí)間的曲線。有了這些曲線就不難看出智能車(chē)在賽道各個(gè)位置的狀態(tài)，各種控制參數(shù)的優(yōu)劣便一目了然了。尤為重要的是對(duì)于電機(jī)控制PID參數(shù)的選取，通過(guò)速度—時(shí)間曲線可以很容易發(fā)現(xiàn)各套PID參數(shù)之間的差異。對(duì)于采用CCD傳感器的隊(duì)伍來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)便成為了調(diào)試者的眼睛，可以見(jiàn)智能車(chē)之所見(jiàn)，相信對(duì)編寫(xiě)循線算法有很大幫助。而且還可以對(duì)這些數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理，例如求取一階導(dǎo)數(shù)，以得到更多的信息。

　　系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

　　設(shè)計(jì)方案主要分成三部分：車(chē)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)，上位機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)基本構(gòu)建如圖1所示。

　　圖1

　　車(chē)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　車(chē)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由單片機(jī)負(fù)責(zé)采集賽車(chē)行駛過(guò)程中的速度、傳感器狀態(tài)、電池電壓、舵機(jī)轉(zhuǎn)角等信息。為了支持熱插拔，而且不占用S12單片機(jī)的內(nèi)部資源，我們將除供電之外的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與智能車(chē)控制系統(tǒng)相分離。我們選擇ATMEL公司的ATMEGA16單片機(jī)作為該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理器。二值型光電傳感器信號(hào)的采集直接使用該單片機(jī)的I/O口進(jìn)行采集，連續(xù)型光電傳感器、電池電壓及CCD攝像頭信號(hào)則采用該單片機(jī)的A/D口進(jìn)行采集，速度信息則通過(guò)光電編碼器和該單片機(jī)的計(jì)數(shù)器來(lái)采集。采集到的數(shù)據(jù)每20ms向上位機(jī)發(fā)送一次。