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作者：杭州电子科技大学信息工程学院  俞春阳  郭林杰  吴文凯

指导教师：陈龙  刘国华

      作品简介

　　摘要

　　本文介绍了杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工1队队员们在准备第
五届“飞思卡尔”杯智能汽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 4.7 开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：16 的
仿真车模。文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。本智能车
采用激光摆头寻迹加红外对管辅助的方案，单片机接收到激光、红外返回来的
赛道信息后通过处理识别前面的路径配合编码器测速来控制速度、采用自制H
桥电路控制电机。整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处
理、控制算法和策略优化等多个方面。为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，
试验了多套方案，并进行改进和升级，针对光线强度对传感器的影响进行了大
量底层和选型测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
经实际场地测试，本车模系统可以很好的适应大回环，蛇形弯，“十”字
交叉，各种半径的大小“S”湾等不同的赛道类型以及不同类型赛道的不同组合。
在我们的78 米练习赛道上，我们的车模单圈最短时间为25s，速度达到达到
3.1m/s！
关键字：智能车，激光传感器，编码器，路径识别，PWM 控制，PID 算法，摆

头寻迹，机械结构

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。
在本次比赛中，本组使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，采用飞思卡尔
16 位微控制器MC9S12XS128 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、最小系统MCU 等，最终实现一套能够自主识别路线，并且可以实时输出车
体状态的智能车控制硬件系统。
为了准备第五届飞思卡尔智能车竞赛我们从2010 年1 月开始组队，历经6
个月努力，在上一届比赛经验的基础上我们对激光发射管和接收管及接收方式
及信号处理进行了大量的测试也尝试用各种性方案。
在制作小车的过程中，我们对小车的整体构架进行了深入的研究，分别在
机械机构、硬件和软件上都进行过更进，由于今年采用新车模从以前的两驱换
成了四驱机械结构变复杂了，而且今年车模的质量确实存在着许多问题所以花
了我们大量的时间来搞机械。硬件上主要是考虑并实践各种传感器的布局及接
收信号处理以尽可能的增大前瞻，改进驱动电路，软件上先后进行了几次大改，
小车的寻线方式从最先的线性拟合到现在位置加权，最终确定的适应性更强的
优化的位置加权的方法。控制算法上，采用PID 和模糊算法结合的方式。

全文请访问：杭电信工1队（光电组）_技术报告.pdf