EEPW论坛

作者：杭州电子科技大学 吴辉 张波 王金婷

指导教师：陈龙 高明煜

作品简介

　　摘要

　　本文以第六届飞思卡尔智能车竞赛为背景，介绍了杭州电子科技大学的队员们为准备本次比赛所取得的成果。比赛采用大赛组委会提供的 1:10仿真车模， 以freescale 半导体公司的 MC9S12X128 单片机为核心，通过CCD摄像头检测车模的运行位置和方向，通过光电编码器获取车模运行速度。

　　在摄像头识别路线方案当中，黑线的处理显得尤为重要，我们沿用去年黑线处理的思想，采用动态阈值和区域搜索进行黑线的提取，这种算法经过大量的实验验证，最终得到我们的信赖。我们将更多的时间用在了控制方面，比如怎样使舵机打角和电子差速配合更加完美，为此我们进行了大量的实验，最终决定采用动态打角行和舵机PD控制，在电子差速方面则参考了ackermann模型，而速度使用了PID控制，效果理想。

　　为提高赛车的稳定性和速度，我们今年在软硬件方面使用了多套方案进行比较。沿用了去年的车载 FLASH 技术实时存储赛道信息。为更好的分析这些数据，我们用 MATLAB 软件编写了上位机程序来进行车模调试。在进行大量的数据分析以及调试之后，表明该系统设计方案可行。

　　第一章 引言

　　我们的智能车系统以飞思卡尔16位微控制MC9S12XS128 作为核心控制单元，软件平台为CodeWarrior IDE，车模采用大赛组委会统一提供的C型车模，赛道传感器选用CCD模拟摄像头,速度传感器选用光电编码器,电机驱动采用经优化的全桥电路，人机操作界面为“LCD+按键”模块，转向舵机采用PD控制，双电机采用PID控制。

　　制作智能车的过程充满挑战和阻碍，从一开始的车模测量改造，零件设计加工到电路板的设计加工焊接，元器件的挑选购买，整车的装配，到漫长的软件调试阶段，无一不在考验和锻炼我们的动手实践能力和坚持不懈的毅力。经过几个月的努力，通过大量的实验和调试，我们解决了一系列的难题，例如小车的重启复位问题、电子差速问题、过虚线问题等等，并成功制作出稳定可靠的智能车。

　　在该技术报告中，我们详细介绍了智能车系统的软硬件结构及设计开发过程。其中，第一章为引言部分;第二章主要介绍了小车的总体方案;第三章介绍了小车的机械改造及设计;第四章详细介绍了小车的硬件电路设计;第五章介绍了小车的软件设计和相关算法;第六章则介绍了我们在制作和调试智能车的过程中遇到的问题和实际解决方法。

　　智能车竞赛参赛学校众多，竞争异常激烈，要在这样的大赛中脱颖而出不仅仅需要可靠优秀的硬软件支持，还需要整个团队齐心协力，众志成城，另外不可或缺的是学校和老师的大力支持。经过这辛苦的几个月，我们不仅将小车的速度成功稳定在3m/s以上(中等难度赛道)，更是学到了许许多多的专业知识、结识了一大帮志同道合的朋友。

全文请访问：杭州电子科技大学（摄像头）-钱江5号技术报告.pdf。