智能車設計：“飛思卡爾杯”從入門到精通（簡體書）

智能車設計“飛思卡爾杯”從入門到精通主要從機械設計、電路設計、軟件設計的角度全面闡述智能車設計和制作的過程和方法。由閆琪、王江、熊小龍、朱德亞、鄧飛賀等編著的《智能車設計(飛思卡爾杯從入門到精通智能創新實驗室指定教材)》主要內容包括：機械系統及整車調校，智能車硬件設計基礎，K60單片機資源及相應操作，KL25單片機資源及相應操作，智能車系統軟件設計，控制算法，比賽意義及建議等。
本書適于參加“全國大學生智能汽車邀請賽”的高校學生和廣大業余車模愛好者作為參考用書。

第1章　概述
1．1 智能車大賽簡介
1．2 比賽規則
1．3 車模和賽道
1．3．1 車　模
1．3．2 賽道
1．4 關于飛思卡爾半導體公司
1．5 關于藍宙電子科技有限公司
1．6 關于智能車創新教學實驗平臺
第2章　機械系統及整車調校
2．1 機械系統簡介
2．2 轉向系統
2．2．1 轉向系統結構
2．2．2 舵機固定方式
2．2．3 轉向系統設計 第1章　概述
1．1 智能車大賽簡介
1．2 比賽規則
1．3 車模和賽道
1．3．1 車　模
1．3．2 賽道
1．4 關于飛思卡爾半導體公司
1．5 關于藍宙電子科技有限公司
1．6 關于智能車創新教學實驗平臺
第2章　機械系統及整車調校
2．1 機械系統簡介
2．2 轉向系統
2．2．1 轉向系統結構
2．2．2 舵機固定方式
2．2．3 轉向系統設計
2．2．4 轉向類型
2．3 行駛系統
2．3．1 行駛系統結構
2．3．2 車架
2．3．3 車輪
2．3．4 懸架
2．4 動力傳動系統
2．4．1 動力傳動系統結構
2．4．2 動力傳動系統布置方式
2．4．3 滾珠式差速器工作原理
2．4．4 傳感器固定支架
2．5 整車系統及調校
2．5．1 車輛坐標系介紹
2．5．2 輪胎調校
2．5．3 外廓尺寸參數
2．5．4 質心位置調校
2．5．5 懸架調校
2．5．6 前輪定位參數調校
2．5．7 直線行駛性能調校
2．5．8 動力傳動系統調校
第3章　智能車硬件設計基礎
3．1 智能車總體設計
3．1．1 攝像頭組智能車總體設計
3．1．2 電磁組智能車總體設計
3．1．3 光電平衡組智能車總體設計
3．2 硬件設計基礎
3．2．1 硬件開發方法
3．2．2 硬件開發環境
3．2．3 閱讀Data Sheet的方法
3．3 單片機最小系統設計
3．3．1 電源電路
3．3．2 時鐘電路
3．3． 3復位電路
3．3．4 JTAG接口電路
3．4 開關電源及線性電源電路設計
3．4．1 BUCK電源拓撲
3．4．2 BOOST電源拓撲
第4章　智能車硬件模塊設計
4．1 攝像頭模塊設計
4．1．1 攝像頭基礎知識
4．1．2 圖像信號相關概念解釋
4．1．3 OV7620攝像頭模塊設計
4．2 電機驅動電路設計
4．3 舵機模塊設計
4．4 編碼器模塊
4．4．1 編碼器基礎介紹
4．4．2 藍宙編碼器模塊
4．5 加速度及陀螺儀模塊
4．5．1 加速度傳感器
4．5．2 角速度傳感器——陀螺儀
4．5．3 加速度計和陀螺儀的數據融合
4．6 線性CCD傳感器
4．7 停車模塊
4．7．1 概述
4．7．2 應用設計
4．8 電磁傳感器模塊
4．8．1 分立元器件電磁放大檢波電路
4．8．2 集成運算放大器電磁放大檢波電路
4．9 OLED
4．10 TF卡
4．11 函數發生器與示波器的使用
4．11．1 函數發生器
4．11．2 示波器
第5章　K60單片機資源及相應操作
5．1 K60系列微控制器的存儲器映像與編程結構
5．1．1 K60系列MCU性能概述與內部結構簡圖
5．1．2 K60的引腳功能與硬件最小系統
5．2 K60系列
5．2．1 概述
5．2．2 模塊功能種類
5．3 時鐘分配
5．3．1 概述
5．3．2 編程模型
5．3．3 高級設備時鐘框圖
5．3．4 時鐘定義
5．3．5 內部時鐘需求
5．3．6 時鐘門
5．4 多用途時鐘信號生成器(MCG)
5．4．1 概述
5．4．2 內存映射／寄存器定義
5．4．3 功能描述
5．4．4 MCG模式轉換
5．5 系統集成模塊
5．5．1 SIM引腳說明
5．5．2 存儲器映射及寄存器定義
5．6 端口控制與中斷(PoRT)
5．6．1 詳細的引腳說明
5．6．2 寄存器映射與定義
5．6．3 功能描述
5．7 通用異步接收器／發送器(UART)
5．7．1 詳細的信號說明
5．7．2 存儲模塊映射
5．7．3 功能描述
5．8 模擬到數字轉換(ADC)
5．8．1 寄存器定義
5．8．2 功能描述
5．8．3 初始化信息
5．9 周期中斷定時器
5．9．1 概述
5．9．2 存儲映像／寄存器描述
5．9．3 功能描述
5．10 彈性定時器(Flex Timer，FTM)
5．11 低功耗定時器(LPTMR)
5．11．1 概述
5．11．2 寄存器映射和定義
5．11．3 功能描述
5．11．4 LPTMR預分頻器／干擾濾波器
5．11．5 LPTMR比較
5．11．6 LPTMR計數器
5．11．7 LPTMR硬件觸發器
5．11．8 LPTMR中斷
第6章　KL25單片機資源及相應操作
6．1 通用I／O接口
6．1．1 寄存器映像地址分析
6．1．2 引腳控制寄存器(PORTx PCRn)
6．1．3 全局引腳控制寄存器
6．1．4 中斷狀態標志寄存器(PORTx ISFR)
6．2 GPIO模塊
6．2．1 KL25的GPIO引腳
6．2．2 GPIo寄存器
6．2．3 GPIO基本編程步驟
6．3 UART模塊功能概述及編程結構
6．3．1 UART模塊功能概述
6．3．2 UART模塊編程結構
6．4 定時器／PWM模塊(TPM)功能概述及編程結構
6．4．1 TPM模塊功能概述
6．4．2 TPM模塊概要與編程要點
6．5 周期性中斷定時器(PIT)
6．5．1 PIT模塊功能概述
6．5．2 PIT模塊概要與編程要點
6．6 低功耗定時器(LPTMR)
6．6．1 LPTMR模塊功能概述
6．6．2 LPTMR模塊編程結構
6．7 KL25的A／D轉換模塊寄存器
6．7．1　ADc狀態控制寄存器(ADC status and Control Registers)
6．7．2　ADC配置寄存器(ADC Configuration Registers)
6．7．3　ADC數據結果寄存器(ADC Data Restllt，Registers)
6．7．4　ADC比較值寄存器(ADC Compare Value Registers)
6．7．5　ADC偏移量校正寄存器(ADC0—OFS)
6．7．6　ADC正向增益寄存器(ADC0—PG)
6．7．7　ADC負向增益寄存器(ADC0一MG)
6．7．8　ADC正向增益通用校準值寄存器(ADC0～CLPx)
6．7．9　ADC負向增益通用校準值寄存器(ADc0～CLMx)
第7章　智能車系統軟件
7．1 智能車子系統介紹
7．1．1 攝像頭傳感器算法
7．1．2 CCD傳感器算法
7．1．3 車速傳感器
7．1．4 陀螺儀傳感器
7．1．5 按鍵和顯示
7．1．6 舵機控制
7．1．7 電機控制
7．2 程序總框架
7．2．1 攝像頭組框架
7．2．2 光電平衡組
7．2．3 電磁組
7．3 程序例程
7．3．1 程序框架
7．3．2 main文件介紹
7．3．3 速度模塊
7．3．4 CCD模塊采集和計算
第8章　控制算法
8．1 PID控制
8．1．1 比例項(MPn)
8．1．2 積分項(MIb)
8．1．3 微分項(MDn)
8．1．4 控制器P、I、D項的選擇
8．1．5 利用整定參數來選擇PID控制規律
8．1．6 PID手動與自動控制方式
8．1．7 PID最佳整定參數的選定
8．1．8 C語言算法
8．2 濾波算法
8．2．1 限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)
8．2．2 中位值濾波法
8．2．3 算術平均濾波法
8．2．4 遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)
8．2．5 中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)
8．2．6 限幅平均濾波法
8．2．7 一階滯后濾波法
8．2．8 加權遞推平均濾波法
8．2．9 消抖濾波法
8．2．10 限幅消抖濾波法
8．2．11 IIR數字濾波器
8．3 卡爾曼濾波器
8．3．1 概述
8．3．2 卡爾曼濾波器算法
8．3．3 簡單例子
8．3．4 Matlab下的卡爾曼濾波程序
第9章　比賽建議與感想
參考文獻