“飞思卡尔”杯智能汽车设计与实例教程 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

内容简介

　　《“飞思卡尔”杯智能汽车设计与实例教程》以全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛为背景，讲述智能汽车设计的整体思路与技术难点，从器件选购到相关专业的知识讲解，全方面展示了智能汽车的实际制作与调试过程。本书共分为8章，第1章为全国大学生飞思卡尔智能汽车竞赛的总体介绍。第2～4章分别为硬件设计、软件设计及机械结构设计。第5章给出了飞思卡尔系列芯片相应模块的讲解，包括MC9SX128、MCF52259、KinetisK60及MPC5604。第6～8章给出了电磁、摄像头及光电三种组别智能汽车的实例制作过程。

作者简介

目录

第1章 竞赛简介
1.1 竞赛与规则简介
1.1.1 竞赛介绍
1.1.2 竞赛规则
1.2 历届承办单位及获奖情况
第2章 智能汽车硬件设计
2.1 供电模块电路设计
2.1.1 单片机供电电路设计
2.1.2 舵机供电电路设计
2.1.3 特殊传感器的升压供电
2.1.4 传感器等其他外设供电
2.2 电动机驱动电路设计
2.2.1 脉宽调制基本原理
2.2.2 H桥的基本原理
2.2.3 A车模、D车模电动机驱动方案
2.2.4 B车模电动机驱动方案
2.3 信号传递电路的设计
2.3.1 电动机控制信号的电平转换与隔离
2.3.2 传感器数据信号的电平转换
2.3.3 舵机控制信号的隔离
2.4 测速模块原理与电路设计
2.4.1 光电脉冲测速原理
2.4.2 低成本方案--光电码盘
2.4.3 高精度方案--光电编码器
2.4.4 第五轮测速方式
2.5 辅助调试设备及其电路设计
2.5.1 液晶显示
2.5.2 矩阵键盘
2.5.3 拨码开关
2.5.4 串口通信
2.5.5 无线通信
2.5.6 SD卡读写
2.6 主板外形设计
2.6.1 A型车模主板设计参考
2.6.2 B型车模主板设计参考
2.7 PCB实体电路的设计
2.7.1 元器件封装选择
2.7.2 基于原理图设计实体电路
2.7.3 电路抗干扰、防静电设计
2.7.4 自制PCB的方法指导
本章小结
第3章 智能汽车软件设计
3.1 C语言核心内容与芯片编程规范
3.1.1 C语言核心内容
3.1.2 命名规则
3.1.3 注释
3.1.4 统一类型别名定义
3.1.5 编码
3.2 控制主程序
3.2.1 摄像头组主程序设计
3.2.2 电磁组与光电组主程序设计
3.2.3 光电组主程序设计
3.3 赛道信息的获取
3.3.1 摄像头图像的获取
3.3.2 电磁传感器信号的获取
3.3.3 光电传感器信号的获取
3.4 信号处理与赛道识别
3.4.1 摄像头图像处理与赛道边沿识别
3.4.2 电磁车信号放大与道边沿识别
3.4.3 光电车信号处理与道边沿识别
3.5 赛道分析与控制策略
3.5.1 摄像头组
3.5.2 电磁组及光电组
3.6 起跑线的识别
3.6.1 摄像头组
3.6.2 电磁组
3.6.3 光电组
3.7 PID控制算法和应用
3.7.1 PID控制算法
3.7.2 PID控制在智能汽车上的实现
3.8 其他控制算法和应用
3.8.1 模糊控制
3.8.2 赛道记忆算法
3.9 计算机辅助调试
3.9.1 开发软件介绍
3.9.2 C#上位机获取图像
3.9.3 MATLAB调试PID
3.9.4 按键及显示屏模块
第4章 智能汽车机械结构设计
4.1 机械设计软件--PRO-ENGINEER
4.1.1 简介
4.1.2 历史版本
4.1.3 主要模块
4.1.4 主要特性
4.1.5 Pro-Engineer在智能汽车上的应用
4.1.6 用户关注热点
4.2 智能汽车机械零件设计的一般步骤与准则
4.2.1 相关概念
4.2.2 设计机械零件的一般步骤
4.2.3 设计机械零件的基本准则
4.3 工具准备
4.3.1 锯切工具--钢锯
4.3.2 打孔工具
4.3.3 支持定位工具--桌虎钳
4.3.4 画线工具
4.3.5 螺丝刀
4.3.6 钳子
4.3.7 粘连工具
4.4 常用材料
4.4.1 铝合金
4.4.2 碳素纤维
4.4.3 润滑剂
4.5 智能汽车机械结构优化
4.5.1 智能汽车的整体结构
4.5.2 智能汽车防护保养与机械结构调整
4.5.3 智能汽车转向结构调整
4.5.4 智能汽车后轮结构调整
4.5.5 赛道保养
第5章 控制芯片
5.1 MC9S12XS128芯片
5.1.1 芯片简介
5.1.2 时钟模块
5.1.3 I/O模块及其应用
5.1.4 计数器和定时器模块
5.1.5 TIM模块的脉冲累加器
5.1.6 脉冲调制解调模块（PWM）
5.1.7 周期中断定时器（PIT）
5.1.8 SCI总线
5.1.9 模数转换模块（A/D）
5.2 MCF52259芯片
5.2.1 芯片简介
5.2.2 时钟模块
5.2.3 通用I/O口模块（GPIO）
5.2.4 边沿中断检测模块（EPORT）
5.2.5 中断管理模块
5.2.6 可编程中断定时器模块（PIT）
5.2.7 脉冲累加器模块
5.2.8 舵机电动机控制模块（PWM）
5.2.9 通用异步收发机模块
5.2.10 模数转换模块（ADC）
5.3 KINETIS K60芯片
5.3.1 芯片简介
5.3.2 时钟模块
5.3.3 多用途时钟信号发生器
5.3.4 系统集成模块（SIM）
5.3.5 可编程中断定时器（PIT）
5.3.6 Flex定时器（FTM）
5.3.7 通用输入/输出（GPIO）及引脚控制和中断
5.3.8 引脚控制和中断寄存器
5.3.9 UART异步串行通信
5.3.10 模数转换器（ADC）
5.4 MPC5604芯片
5.4.1 芯片简介
5.4.2 时钟模块
5.4.3 简化系统接口单元（SIUL）
5.4.4 中断管理模块
5.4.5 增强模块化I/O子程序（eMIOS）
5.4.6 可编程中断定时器（PIT）
5.4.7 A/D转换模块（ADC）
第6章 电磁车实例
6.1 智能汽车竞赛电磁组背景
6.2 电磁组传感器及路径检测设计参考方案
6.2.1 磁场检测方法
6.2.2 传感器模块设计
6.2.3 信号滤波
6.2.4 传感器的布局设计与调试
6.2.5 电路板的静电保护
6.3 车模整体控制策略
6.3.1 速度控制策略
6.3.2 转向控制策略
第7章 摄像头车实例
7.1 摄像头传感器简述
7.1.1 摄像头的选型
7.1.2 CCD摄像头的优势与缺陷
7.1.3 OV5116动态集成摄像头
7.2 整体方案设计
7.3 机械结构与调整
7.4 系统架构与硬件设计
7.4.1 模块划分及母板电路
7.4.2 CCD摄像头模块电路
7.4.3 硬件二值化电路
7.5 图像采集处理
7.5.1 图像采集
7.5.2 图像处理
7.6 控制策略
7.6.1 控制方案
7.6.2 驱动电动机PID控制
7.6.3 转向舵机控制
7.7 难点突破与系统改进
7.7.1 机械改进
7.7.2 转向控制的优化
7.7.3 车体的防护
7.8 参考代码
第8章 光电车实例
8.1 光电直立组简介
8.2 直立行走控制原理
8.2.1 直立行走任务分解
8.2.2 车模直立控制
8.2.3 车模速度控制
8.2.4 车模方向控制
8.2.5 车模倾角测量
8.2.6 车模直立行走控制算法总图
8.3 硬件电路及传感器安装
8.3.1 硬件电路整体概览
8.3.2 单片机最小系统9S12XS128MAL
8.3.3 线性CCD模块
8.3.4 陀螺仪＆加速度计模块
8.3.5 电动机驱动模块
8.3.6 编码器及测速电路
8.3.7 辅助调试及电源设计
8.3.8 车模整体装配方案
8.4 软件算法设计参考
8.4.1 整体控制流程
8.4.2 9S12XS128MAL单片机资源分配
8.4.3 直立控制
8.4.4 速度控制
8.4.5 方向控制函数
8.4.6 电动机控制函数
本章小结
参考文献

前言/序言

　　智能汽车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。全国大学生智能汽车竞赛对高校学生而言是一次难得的机遇和挑战。智能汽车竞赛涉及的知识较为宽泛，为了设计出性能优越的智能赛车，需要在赛车的设计开发过程中参考许多有价值的文献资料，不断学习，不断创新。
　　智能汽车竞赛考验参赛选手的综合能力，包括传感器的应用、电动机的应用、电路设计、自动控制原理、系统调试、机械结构设计等，将这些知识合理运用到智能汽车上是对选手的巨大挑战。对于竞赛选手来说，临场发挥对比赛成绩的好坏至关重要，及时制定并调整策略才能发挥出智能汽车的最大性能。
　　关于飞思卡尔微控制器
　　竞赛指定控制芯片为飞思卡尔系列芯片，飞思卡尔公司是嵌入式控制领域的全球带头人，是主要技术创新者，开发了首个基于Flash 存储 的MCU。
　　16位微控制器
　　飞思卡尔S12和S12X 微控制器可以为汽车和工业应用提供高性能的16位控制功能。S12X微控制器具有创新的XGATE模块，无须CPU干预即可处理中断事件。这让S12X控制器具备了通常在32位控制器上才有的高性能处理能力。16位产品组合也包括一系列的数字信号控制器（DSC），将微控制器功能与DSP性能合二为一，它们特别适合先进的电动机控制应用。
　　ColdFire微控制器
　　32位ColdFire嵌入式控制器系统架构不同于业内任何其他产品。这个丰富的MCU产品组合以工业应用为核心，具有优异的性能和外围设备选件，包括市场上超低功耗、段式和图形LCD、USB及以太网。凭借庞大的开发工具和设计资源生态系统的有力支持，广泛应用于消费和工业应用领域。
　　Kinetis ARM＆reg；微控制器
　　32位Kinetis MCU是业界最具扩展能力的ARM＆reg； Cortex-M4 MCU的出色代表。该产品组合先期推出的产品，包括5个系列 200 多款引脚、外设和软件都兼容的MCU，具有出色的性能、内存和功能扩展能力。由于采用了创新的90nm薄膜存储器（TFS）闪存技术，并带有独特的FlexMemory（可配置嵌入式E2PROM），Kinetis包含最新的低功耗创新技术和高性能、高精度的混合信号功能。Kinetis MCU还得到飞思卡尔和ARM第三方生态系统合作伙伴的领先市场的实施工具包的支持。
　　本书特色
　　1．实用性强
　　本书以实用性为原则，根据前几届参赛选手的亲身经历，通过“第一视角”向读者展示智能汽车制作与调试的精髓。
　　2．内容全面、系统、深入
　　本书涵盖了智能汽车制作的各方面知识点，向读者展示了一个完整的体系，尤其对技术盲点进行了深刻的解析，有利于读者继续研究学习。
　　3．源代码丰富
　　编者从事智能汽车研究多年，先后参加第五、六、七、八届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛，多次获得省级奖、赛区奖及国家奖，本书收录了编者的长期制作与调试经验，向读者完全开放源代码，讲解精华程序，给读者呈现最具体、最实用的资料。
　　本书结构
　　全书共分为8章，其中第1章介绍全国大学生“飞思卡尔” 杯智能汽车竞赛概况与比赛规则。第2～4章分别从硬件设计、软件设计及机械结构设计给出智能汽车整体设计的框架。第5章对控制芯片的使用进行了详细描述，着重讲解了智能汽车比赛需要用到的各个模块，由于竞赛规定每个学校参赛队伍不得采用同一型号的控制芯片，因此挑选出四种适用于智能汽车竞赛的飞思卡尔系列芯片——MC9SX128、MCF52259、KinetisK60及MPC5604进行相应讲解。第6～8章根据编者自身的参赛经历，将完整的智能汽车制作过程收录在内，涵盖了电磁组、摄像头组及光电平衡组三个组别。
　　读者对象
　　智能车制作初学者
　　想进行技术提升的智能汽车参赛队员
　　嵌入式开发人员
　　自动控制研究人员
　　本科院校学生及研究生
　　科技爱好者
　　本书作者
　　本书由隋金雪、杨莉、张岩编著，参加编写的人员还有山东工商学院深蓝工作室（机器人协会）刘海锐、王庭蛟、王志翔、李惠彬、韩冰、邓鸿宇、刘鹏、董露露等。
　　鉴于作者水平有限，书中难免存在不足和错误之处，恳望读者提出宝贵建议和意见，以便再版时改进。
　　编著者

书收到了，速度非常快对于有钱人来说，他们不在乎东西值多少钱，和女朋友在一起他们注重的是心上人的开心，和领在一起，他们在乎的是给领买些高贵的东西，指望着自己有机会高升，和小三在一起，我就不多说了，对于我们农村的孩子来说，我们希望物美价廉，不是我们想买盗版货，不是我们爱到批发部去买，也不是我们爱和小贩斤斤计较，是我们微薄的收入难以支付。总的来说购物本身是一个开心的过程，从中我们利用自己的劳动购买自己需要的东西。京东商城的东西太便宜了，所以我来买了。好大一本书，是正版!各种不错!只是插图太多，有占篇符之嫌。故事很精彩，女儿很喜欢。书写的不错，能消除人的心瘾。目前已经戒烟第三天了，书拿到手挺有分量的，包装完好。还会继续来，一直就想买这本书，太谢谢京东了，发货神速，两天就到了，超给力的！5分！好了，我现在来说说这本书的观感吧，坐得冷板凳，耐得清寂夜，是为学之根本；独处不寂寞，游走自在乐，是为人之良质。潜心学问，风姿初显。喜爱独处，以窥视内心，反观自我；砥砺思想，磨砺意志。学与诗，文与思；青春之神思飞扬与学问之静寂孤独本是一种应该的、美好的平衡。在中国传统文人那里，诗人性情，学者本分，一脉相承久矣。现在讲究“术业有专攻”，分界逐渐明确，诗与学渐离渐远。此脉悬若一线，惜乎。我青年游历治学，晚年回首成书，记忆清新如初，景物历历如昨。挥发诗人情怀，摹写学者本分，意足矣，足已矣。现在，京东域名正式更换为JDCOM。其中的“JD”是京东汉语拼音（JING DON|G）首字母组合。从此，您不用再特意记忆京东的域名，也无需先搜索再点击，只要在浏览器输入JD.COM，即可方便快捷地访问京东，实现轻松购物。名为“Joy”的京东吉祥物我很喜欢，TA承载着京东对我们的承诺和努力。狗以对主人忠诚而著称，同时也拥有正直的品行，和快捷的奔跑速度。太喜爱京东了。|好了，现在给大家介绍两本本好书：《谢谢你离开我》是张小娴在《想念》后时隔两年推出的新散文集。从拿到文稿到把它送到读者面前，几个月的时间，欣喜与不舍交杂。这是张小娴最美的散文。美在每个充满灵性的文字，美在细细道来的倾诉话语。美在作者书写时真实饱满的情绪，更美在打动人心的厚重情感。从装祯到设计前所未有的突破，每个精致跳动的文字，不再只是黑白配，而是有了鲜艳的色彩，首次全彩印刷，法国著名唯美派插画大师，亲绘插图。|两年的等待加最美的文字，就是你面前这本最值得期待的新作。《洗脑术：怎样有逻辑地说服他人》全球最高端隐秘的心理学课程，彻底改变你思维逻辑的头脑风暴。白宫智囊团、美国FBI、全球十大上市公司总裁都在秘密学习！当今世界最高明的思想控制与精神绑架，政治、宗教、信仰给我们的终极启示。全球最高端隐秘的心理学课程，一次彻底改变你思维逻辑的头脑风暴。从国家、宗教信仰的层面透析“思维的真相”。白宫智囊团、美国FBI、全球十大上市公司总裁都在秘密学习！《洗脑术：怎样有逻辑地说服他人》涉及心理学、社会学、神经生物学、医学、犯罪学、传播学适用于：读心、攻心、高端谈判、公关危机、企业管理、情感对话……洗脑是所有公司不愿意承认，却是真实存在的公司潜规则。它不仅普遍存在，而且无孔不入。阅读本书，你将获悉：怎样快速说服别人，让人无条件相信你？如何给人完美的第一印象，培养无法抗拒的个人魅力？如何走进他人的大脑，控制他们的思想？怎样引导他人的情绪，并将你的意志灌输给他们？如何构建一种信仰，为别人造梦？

车载无线网络与防碰撞技术

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做工不错，没有明显盗版现象

有指导意义，新手可以知道如何做车了。

看了一下，书很不错，实用

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