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作者：山东大学 王延涛 孙金庆 马翔雪

指导教师：王小利 郑亚民

      作品简介

　　第一章 引言

　　本设计通过对以前历届智能小车的控制方案进行比较和分析之后，自主设计了控制方案，完成了系统设计。

　　我们首先学习并掌握MC9S12XS128单片机的工作原理和实际应用，同时制作智能车的硬件设计，如传感器设计布局和支架设计、转速传感器设计、转向舵机设计等;制作智能车的电路设计，如电源模块设计、电机驱动设计、传感器电路设计、转速传感器电路设计等;紧接着对小车各模块编译程序并调试，整合后实现智能车沿黑色引导线稳定行驶;然后通过大量的测试，分析小车在测试跑道上的运行姿态，完成各种任务算法的软件调试，并不断的优化、改进硬件部分，使小车保持良好的状态。

　　在参阅大量的文献，涉猎控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科，我们小组最终完成了参赛小车的设计。

　　这份报告中，我们通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍，详尽地阐述了我们的思想和创意，具体表现在电路的创新设计，以及算法方面的独特想法。

　　本文主要对以下几个方面做研究：

　　首先，介绍了研究背景、比赛规则和设计构思。阐述了控制系统的资源配置、资源需求与分配和核心处理器的寄存器，MC9S12单片机寄存器资源。相比于其它类型的单片机，16位的MC9S12的功能更加强大，功能引脚较多，能够很好地满足智能车控制系统的需要。

　　其次，设计了智能车控制系统的硬件电路，包括各个模块的电路设计方案以及相关电路。采用的方案以MC9S12单片机为核心，包括总体控制系统的设计，各部件需要的供电电源设计，传感器电路设计，速度检测电路的设计等。

　　然后，进行了软件和算法的设计。根据传感器采集的道路信息，经处理分析之后，控制转角和速度。实现智能汽车快速的完成赛道。

　　第二章 模型车设计方案概要

　　系统由NTSC制式的CMOS摄像头给出当前跑道的信息，并用LM1881视频场行信号分离芯片将NTSC制式的行同步信号和场同步信号分别以中断的形式提供MC9S12XS128智能核心，视频信号经过自行设计的硬件二值化电路连接到MC9S12XS128，单片机将图像信息采集，获得转向信息，然后通过公式计算得到舵机应该转的角度，用PWM模块向舵机发送控制信号，并根据前一次角度和次角度的变化来确定当前的理论速度，然后用光电编码器测得当前的实际速度，将理论速度与实际速度进行比较，用bang-bang控制策略控制速度，以使实 际速度值能够达到当前计算的理论速度。

全文请访问：摄像头组 山东大学（威海） 雪豹队 技术报告.doc。