作者:华东交通大学 周蒙 尚传人 滑玉辉
指导教师:杨云
作品简介
摘要
本智能车以飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12XS128B为核心控制器,利用CMOS视频传感器采集路况信息,配合速度传感器、电机、舵机、电池等组成的电路进行信息处理,以达到路径识别的目的,控制模型车高速稳定地在跑道上行驶。
硬件电路部分主要包括,用CMOS管搭建的电机驱动电路,驱动电机稳定快速的运行;用LM2940和L7806作为核心芯片的稳压电路,可为系统的各功能模块提供了稳定、可靠的工作电源,为智能车的稳定工作提供了有力的保证;用编码器构成的测速部分,用以完成对速度的时时测量和反馈。
软件系统部分主要包括以下与路径识别系统相关模块的算法:(1)图像采集和图像处理模块;(2)控制算法模块;(3)相应的调试函数。
本系统利用开发工具CodeWarrior进行编程开发,用BDM进行程序下载,利用串口传输的数据进行在线调试。这些工具的使用,使得软件的设计编程和调试工作得到了保证。
通过一系列的调试,本系统基本实现了路径识别的功能,在实际的测试中,小车也比较好的完成循线行驶的任务。
关键字:智能车,路径识别,PID,COMS视频传感器
第一章引言
1.1研究背景介绍
教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,在已举办全国大学生数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等大竞赛的基础上,经研究决定,委托教育部高等学校自动化教学指导分委会主办每年一度的全国大学生智能汽车竞赛,并成立了由教育部、自动化分教指委、清华大学、飞思卡尔半导体公司等单位领导及专家组成的“第一届‘飞思卡尔’杯全国大学生智能汽车邀请赛”组委会。该竞赛是为了提高大学生的动手能力和创新能力而举办的,具有重大的现实意义。与其它大赛不同的是,这个大赛的综合性很强,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、电子、电气、计算机和机械等多个学科交叉的科技创意性比赛,这对进一步深化高等工程教育改革,培养本新意识,培养硕士生从事科学、技术研究能力,培养博士生知识、技术创新能力具有重要意义。
以智能汽车为研究背景的科技创意性制作,是一种具有探索性的工程实践活动,其本质也是人类创造有用人工物的一种训练性实践,其过程属性是综合,而结果属性很可能是创造。通过竞赛,参赛的同学们培养了对已学过的基础与专业理论知识与实验的综合运用的能力;带着背景对象中的各种新问题,学习控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科新知识,包括来自不同学科背景大学生的相互学习,逐渐学会了在学科交叉、集成基础上的综合运用;若是以实用为目的,还必须考虑考虑可靠性、寿命、外观工业设计、集成科学与非科学,在具体约束条件下融合形成整体的综合运用。这样的训练是很有意义的。