1、舵机驱动
舵机的控制主要是指对其转角的控制，要实现这一功能，只需要通过改变控制舵机端子的PWM波占空比便可实现，不需要改变施加在舵机两端的电压大小。将电源7.2电压经转换稳压后直接接到舵机电压输入端即可实现对舵机的驱动。因此，舵机的控制可直接通过软件改变PWM波占空比，此方案控制简单而又精确，并且易于实现。 2、直流电机驱动
单片机管脚的输出电流较小，远远小于电机工作时流过电机的电流，所以要设计一个电机驱动电路来实现拖动电机。本设计采用Motorola公司生产的专门电机芯片MC33886，它内部集成了一个H桥电路，能够通过5A的电流，并且外部输入控制信号的频率可以高达10kHZ，大大提高了电机控制的频率，可以很好的控制电机的转速和转动方向，易于实现正转、反转。 3.3.2电机驱动电路设计 1、舵机驱动电路
为使舵机反映灵敏，本设计对舵机的供电电压提高到6.4V。应该注意的是输入舵机的PWM波，其周期和占空比均有一定的限制，周期一般为20ms，占空比为5% ~ 10%（如表3.1）。
表3.1正脉冲宽度与微型伺服马达的输出臂位置关系
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图3.5 舵机驱动电路
2、直流电机驱动电路
直流电机驱动主要是MC33886外围电路设计，电路原理图如图3.6所示，本设计为使直流电机能够更快的实现加速、减速和制动，采用两片MC33886并联，使其驱动电流增大一倍，再由单片机输出PWM波，从改变PWM占空比来实现对电机的控制。
图3.6 直流电机机驱动电路
3.4 测速反馈
测速方案有很多种，比如：测速电机、光电编码等。
考虑到使用测速电机会给智能车车后轮附加力矩而影响车速的提升，故本设计选用光电编码的方式。
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光电编码器是由光电红外光耦和码盘模块构成，光电码盘共有48等份轮齿，固定在轴上。当轴旋转时，码盘随轴一起旋转，将输出一系列的脉冲信号，用12位计数器CD4040计数，在一定的时间内单片机读取脉冲数，实现速度的反馈，从而进行速度的闭环控制。
测速反馈的电路图如图3.7所示。
图3.7 测速反馈电路
3.5 电源设计
由于整个系统的供电电压为7.2V而控制器的所需电压为5V，另外，在实际小车运行过程中可能频繁的加速、减速使得电源两端的电压有较大的波动，因此为了确保系统能够跑完全程避免意外重启，电源稳定性在系统中是至关重要的。本设计采用LM2940作为电压的稳压芯片，因为LM2940有较大的输入转换区间，较高的输出电压精度。图3.8为电源的供电示意图。
电源6-SC 7.2V 2000mALM 2940(5.0V)LM 2940(6.4V)微控制器传感器测速模块动力电机转向舵机
图3.8 电源供电示意图
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4 软件设计
4.1软件的总体方案设计
智能车控制系统软件设计只要功能为通过采集信息并自动识别脉冲，本设计控制器的输入量为传感器采集的模拟数据量、瞬时速度值（脉冲数），输出量为控制动力电机的脉冲信号和控制舵机的脉冲信号。为使智能车性能稳定，速度和转向角两控制量分别采用PID调节和PD调节。
程序入口初始化是否进行参数修改？是关键参数实时修改程序否开中断读取光电传感器组的状态位置速度控制程序图4.1系统总体方案
本设计系统软件设计遵循以下规则：
（1）采用模块程序设计。模块程序设计是把一个较长的完整的程序，分成若干小的功能程序模块，再分别进行设计，最终装配在一起，链接成一个完整的程序。模块化程序设计便于程序移植和修改。
（2）外部设备和外部事件采用中断方式与CPU联络，这样，即便于系统模块化，也可提高程序效率。
（3）经过调试修改后的程序进行规范化。规范化的程序便于交流、借鉴，也
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为今后系统功能的进一步扩充打下基础。
（4）系统软件设计充分考虑到软件抗干扰措施。如数字滤波，程序跑飞的软件陷阱，软件容错设计等。
4.2 控制算法
PID控制算法的原理：PID控制器本身是一种基于对“过去”“现在”、和“未来”信息进行估计的简单控制算法。PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值r(t)与实际输出值y(t)构成控制偏差，将偏差按比例、积分、微分通过线性组合构成控制量，对被控制对象进行控制，实现“稳”、“快”、“准”。
PID算法的控制规律公式：
1U(t)?Kp[e(t)?Ti常数。
Tdde(t)?0e(t)dt?dt]
t公式中e(t) = r(t) - y(t)，Kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间
比例调节（P）的作用：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现偏差，比例调节立即产生作用用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，会使系统的稳定性下降。
积分调节（I）的作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。有误差，积分调节就进行，直至无误差，一旦无差，就输出一常数。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱，加入积分环节，可使系统稳定性下降，动态响应慢。
微分调节(D)的作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分作用消除。因此可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调量，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。此外微分环节反映的是变化率，当输入没有变化时，微分作用为零。微分作用不能单独使用需要与其他两个环节相结合，组成
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