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　　作者：东南大学 吴里程 刘玮 阳赛

　　指导教师：谈英姿 孙琳

　　作品简介

　　摘 要

　　本文介绍了东南大学光电队队员们在准备第七届Freescale智能车大赛过程中的工作成果。智能车的硬件平台采用带MC9S12XS128处理器的S12环境，软件平台为CodeWarrior IDE 5.1开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的型车模。文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。为了提高小车特性，我们对系统进行了创造性的优化：其一，硬件上采用激光传感器的方案，软件上采用PID 算法、弯道预判。其二，传感器可以随动跟线，提高了检测范围。其三，独立设计了控制电路板，用旋转编码器作为速度传感器，大大提高了检测精度，实现了速度闭环控制。其四，充分利用S12 单片机现有模块进行编程，同时拨码开关、状态指示灯等方便了算法调试。

　　第一章 引 言

　　1.1 赛事介绍

　　全国大学生智能汽车竞赛是在统一汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、设计电机驱动电路、编写相应软件以及装配模型车，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以所需时间最短者为优胜。该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械及车辆工程等多个学科的科技创意性比赛。

　　在比赛中，参赛选手须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，推荐采用飞思卡尔16控制器MC9S12XS128作为核心控制单元，自主构思控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，车模改装完毕后，尺寸不能超过：350mm 宽和400mm长，高度无限制，跑道表面为白色，两边有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm，并且跑道有坡道。

　　1.2 方案介绍

　　在方案设计的过程中，我们参阅了很多院校的往届大赛技术报告，特别是清华大学、北京科技大学等。在国内，他们对智能车研究起步的比较早，例如清华大学首创记忆算法、北京科技大学创先使用激光管。对于LED组来说，提高小车的速度和稳定性，核心问题是如何更早且更准确的提取到赛道信息，并作出相应的动作和判断。所以我们采取的策略是激光传感器加人工调参，共同实现我们的目标。这样大大提高赛车的前瞻性，使赛车的稳定性提高，从而提高总体速度。

　　1.3 技术报告内容安排

　　本技术报告的正文分为四个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术方案的概述;第二部分是对系统机械结构的说明，主要介绍系PCB板的固定和安装、前轮参数调整和舵机的升高等;第三部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理、创新点和实现过程等;第四部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍以及开发工具的应用等。

　　在这份技术报告中，我们小组通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍，比较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，以及算法控制方面的创新想法，在单片机的实际调试中我们克服了很多难题，付出了很多心血。这份报告凝聚着我们的心血和智慧，是我们共同努力后的成果。

　　在准备比赛的过程中，我们小组成员详细学习研究了控制策略、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科的知识，这次磨练对我们书本所学知识的一次大检验，充分发挥了队员各自的特点，很好的锻炼了我们的实际动手能力和创新能力，这必将在以后的学习工作中受益。

全文请访问：光电组 东南大学 Fearless队技术报告.pdf。