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作者：大连理工大学 宋曦 耿晓杨 李华龙  
指导教师：吴振宇 李航

作品简介

　　引 言

　　随着电子科技的不断发展，越来越多的自动化设备开始进入到人们的生产生活中，嵌入式的迅猛发展为智能研究提供了更广阔的平台。在工业生产、科学探索、救灾抢险、军事等方面，人工智能发挥着越来越重要的作用，在此背景下，智能控制策略变得尤为重要。

　　“飞思卡尔”杯全国大学生杯智能汽车竞赛是国家教学质量与教学改革工程资助项目，以飞思卡尔半导体公司生产的16位单片机为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应程序，制作一个能够自主识别道路的汽车模型。因而该竞赛是涵盖了智能控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛，对学生的知识融合和实践能力的提高，具有良好的推动作用。

　　本文采用第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛的汽车模型作为研究平台，以16位单片机MC9S12XS128作为主控制单元，运用Code Warrior软件作为开发工具进行智能控制策略研究。道路信息检测模块普遍采用使用简单、速度快的数字类摄像头，但是CCD 在工作稳定性、分辨率、价格等方面均优于数字类摄像头，基于研究需要，经过综合考虑，本设计采用CCD传感器采集道路信息。

　　本届车模后置双电机，因此需要对两个电机分别进行速度检测，而单片机系统只有一个脉冲累加器，本设计创新性采用锁存器对左右测速模块进行分时复用，从而实现了左右两轮的准确无冲突测速。

　　在电源模块设计中，由于CCD传感器对电压要求较高，要达到12V，LM2940和LT1085已经不能够满足要求，因此采用LT1946稳压芯片将电池电压稳压到12V来对CCD传感器进行供电。

　　CCD传感器数据处理电路主要部分为LM1881和模数转换。由于CCD传感器输出的是复合信号，因此需要用LM1881进行视频信号的分离，主要为行信号与场信号的分离以及奇偶场的识别等，模数转换的作用是将CCD传感器输出的模拟信号转换成数字信号。

　　单片机软件算法部分为本文论述的重点，主要体现了智能车的智能控制策略，在经过大量的试验后，我们决定采用斜率法计算转向角度，在计算斜率时采用最小二乘法进行曲线拟合，计算出斜率，根据斜率及截距大小来确定转向角度大小。经过长达数月的调试，智能车各项功能均达到设计要求。

全文请访问：大连理工大学（摄像头）-狩猎者技术报告.pdf。