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作者：南京师范大学 陆道荣 王峥 韦焕元

指导教师：沈世斌

      作品简介

　　摘要

　　本文以第五届全国大学生智能车竞赛为背景，利用Freescale半导体公司生产的16位单片机HCS12和摄像头的配合来实现自动识别道路，让赛车可以在特定的跑道上行驶。通过摄像头的成像原理，把它采集的数据通过电子线路传送到单片机，在单片机内计算出赛车面对的道路，选择最优行进路线，并采用优化后的模糊控制策略使赛车能够快速安全的行驶。此系统是一个软硬件与机械相结合的复杂整体，其中硬件主要包括电源管理模块、电机驱动模块，速度测量模块、辅助调试模块、图像采集处理模块、舵机控制模块和单片机模块等;软件需要解决单片机初始化程序、速度测量程序、速度设定程序、速度控制程序、舵机控制程序、图像识别程序等方面的内容，另外，本届比赛对机械的改进和创新也成为提高速度必不可少的组成部分。

　　第一章 引言

　　1.1背景介绍

　　现在半导体在汽车中的应用原来越普及，汽车的电子化已成为行业发展的必然趋势。受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201 号文)，高等学校自动化专业教学指导分委员会主办“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛，他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。

　　参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模，自行采用16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，包括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，完成智能汽车工程制作及调试，于指定日期与地点参加场地比赛。参赛队伍之名次(成绩)由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及制作工程质量评分为辅来决定。

　　我们学校已经参加了四届“飞思卡尔”杯智能汽车比赛，也取得了一定的成绩。在总结了往届的经验和不足后，我们在此基础上重新备战第五届大赛。往界的经验是以‘稳’为主，我们在此基础上，大胆尝试，稳中求快，在电路设计上务求稳定，问题早发现早解决。在已经成熟的技术上做的更加完善和稳定，并对车模的机械结构做出相应的改进与创新，使赛车在稳定的前提下能够更快的完成比赛。

　　1.2赛车总体介绍

　　1.2.1 智能车技术参数

　　此次比赛选用的A型赛车车模采用1/16的仿真越野车模。赛车本身是四轮驱动，而机械结构也比C型车模更加复杂，四驱车优点明显，对于跑到的适应性高，而且稳定易于控制，但前后差速的调整较为繁琐复杂，一旦调整不平衡，就会出现滑尺、打尺等现象，使车子性能下降，无法正常运动，因此，我们的赛车选用后轮驱动方案，前轮只用于转向控制，这样只需要将后轮差速调整好就可以了，具体车模数据如表1.1：

全文请访问：摄像头组-南京师范大学-先驱者技术报告 - 副本 (2).doc。