作者:皖西学院 张勇 王京石 詹璟彦
指导教师:张晓东 徐宇宝
作品简介
摘要
本智能车系统以飞思卡尔Coldfire 系列32 位单片机MCF52259 微控制器为核心控制单元,软件平台为CodeWarrior IDE 7.2 开发环境,采用CCD 摄像头检测赛道信息,通过数据处理电路获取图像信号,使用PID 控制算法来控制电机速度和转向舵机的角度,实现对模型车的速度和方向的闭环控制。
本文在阐述智能车系统方案时,主要分为机械调节、硬件架构、软件设计、系统调试几大模块。在机械调节中包涵前轮调节、舵机安装、差速调整等;硬件模块设计上主要包括电源电路、视频处理电路、电机驱动电路等;而软件系统着重介绍黑线提取和矫正以及PID 控制算法;为系统调试便捷,我们采用上位机、蓝牙模块、5110 与按键调试模块、无线调试模块等。
第一章引言
1.1 概述
全国大学生智能汽车竞赛是教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养而设立的。该竞赛与己举办的全国数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等4 大专业竞赛不同,是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛,努力推动学生的知识融合和实践能力的提高。
在本次比赛中,参赛选手必须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模,其中摄像头组采用A 车模,光电组采用B 车模,电磁组采用C 车模。采用飞思卡尔8 位、16 位、32 位微控制器作为核心控制单元,自主构思控制方案及系统设计,包涵传感器信号采集处理,控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等,最终实现一套能够自主识别线路,并实时输出车体状态的智能车控制硬件系统。
1.2 本文结构
本报告是对参赛的智能车制作技术方案、设计思路、制作调试过程以及相关技术研究内容形成的总结性报告。正文共分为四个部分,第一部分是对系统整个设计方案的概述;第二部分是对系统机械结构的调整和优化的论述,包涵前轮参数调整、舵机的安装、差速的调整以及摄像头的安装;第三部分是对系统硬件模块的说明,包括电源电路、视频处理电路、电机驱动电路等;第四部分是对系统软件部分的解析,包括黑线提取与矫正、PID 控制算法的介绍。
全文请访问:摄像头组 皖西学院 摄像头组 黑曼巴队 技术报告.pdf。