智能車(chē)運動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監測系統的設計及實(shí)現

　　系統功能及應用

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

　　系統的硬、軟件設計及實(shí)現

　　設計方案主要分成三部分：車(chē)載數據采集系統，無(wú)線(xiàn)數傳系統，上位機數據處理系統。系統基本構建如圖1所示。

　　圖1

　　車(chē)載數據采集系統

　　車(chē)載數據采集系統主要由單片機負責采集賽車(chē)行駛過(guò)程中的速度、傳感器狀態(tài)、電池電壓、舵機轉角等信息。為了支持熱插拔，而且不占用S12單片機的內部資源，我們將除供電之外的監測系統與智能車(chē)控制系統相分離。我們選擇ATMEL公司的ATMEGA16單片機作為該數據采集系統的處理器。二值型光電傳感器信號的采集直接使用該單片機的I/O口進(jìn)行采集，連續型光電傳感器、電池電壓及CCD攝像頭信號則采用該單片機的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的計數器來(lái)采集。采集到的數據每20ms向上位機發(fā)送一次。