作者：北京科技大学天津学院 齐亚楠 赵泽中 马婧
指导教师：焦万铭
作品简介
引言
全国大学生智能汽车比赛是经全国高等教育司研究，委托高等学校自动化专业教学指导分委会主办的，旨在培养创新精神、协作精神，提高工程实践能力的科技活动。
比赛要求在组委会提供统一智能车竞赛车模、单片机HCS12X开发板、开发软件Code Warrior和在线调试工具的基础上制作一个能够自主识别路线的智能车，它将在专门设计的跑道上自动识别道路行驶。中心目标是不违反大赛规则的情况下以最短时间完成单圈赛道。
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，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，而对单片机具体参数的调试也让我们付出了艰辛的劳动。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。
系统设计思路
1.1系统分析
全国大学生智能汽车竞赛由大赛组委会统一提供竞赛车模，参赛队伍以飞思卡尔公司生产的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、驱动电机和转向舵机的控制等，以比赛完成时间短者为优胜者。其中赛道是白色底板铺设黑色引导线，赛道宽度不小于50cm，黑色引导线宽度为25mm。
我们分析了前几届比赛的各个队伍的优缺点，并展望了智能车的发展方向，比较了光电传感器和CMOS图像传感器的优缺点。红外传感器相对简单，程序处理也相对简单，但是前瞻距离小；CMOS图像传感器前瞻距离大，采样信息量大，便于分析前方路径信息，但是其程序处理相对复杂，时序控制要求严格，对单片机速度要求较高。
在这种竞速的比赛中，因为智能车系统在动作决策方面会有一定的延时，因此要想让车跑的更快，车的前瞻是个很重要的因素。而且，对前方路径分析越清楚，那么动作决策的灵活性就越好。基于以上的考虑以及今后技术发展方向，我们决定采取以CMOS图像传感器为基础的智能车系统。
1.2系统结构图
本智能车系统以MC9S12XS128单片机为核心控制单元，采用摄像头作为识别赛道的传感器，使用由AD8032组成的滞回比较器对摄像头输出的模拟图像信号进行二值化，提取黑色引导线，通过光电编码器检测模型车的速度，使用PID闭环控制算法，通过PWM波调节驱动电机的转速和转向舵机的角度。此外，使用无线模块进行智能车与上位机之间的通信，方便测试。
全文请访问：北京科技大学天津学院摄像头组技术报告.doc
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