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作者：西安交通大学  沈乃鹏  王鹏  许李伟

指导教师：刘小勇  昝鑫

      作品简介

　　摘要

　　本文在第五届“飞思卡尔”杯全国大学社工智能汽车竞赛的背景下，在CodeWarrior IDE开发环境中对智能车进行软件开发，通过一个CMOS摄像头进行赛道图像的采集，利用图像处理算法提取出赛道黑色引导线位置。之后根据引导线的趋势变化，给出舵机和电机控制，并采用光电编码器检测模型车当前的车轮转速给以反馈，使智能车可以沿着黑色引导线疾速行驶。

智能车系统主要由核心板，电源驱动，电机驱动，舵机驱动，图像采集模块，速度反馈模块组成。由一片飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12XS128作为控制核心，结合图像的识别与处理，通过控制算法驱动转向机构与行驶机构，达到稳定且快速行驶的目的。本文详细叙述了智能车系统各个模块子系统的原理，设计目标，设计方法与过程，以及其所发挥的作用。主要分为机械结构设计，硬件电路设计和软件系统设计三大部分。为了提高智能汽车的行驶速度和可靠性，我们对比了各种方案的优缺点，开发了SD卡模块，能完整的记录下小车运行时的所有中间变量，极大地方便了调试。

实验结果表明，我们的智能车系统设计方案稳定可行，机械结构与控制算法经过长时间的调试均达到优化的状态，系统的鲁棒性较强。经测试，目前智能车可以稳定的完成一段路况复杂的赛道，平均速度达到2.5m/s，极速达到6m/s。运行稳定，达到了设计目标。

第一章 绪论

课题背景

自从1976年八位微处理器由美国通用汽车公司成功地应用于汽车发动机控制系统后^[1]，随着科技水平的不断提高，十六位、三十二位等微处理器便逐步开始应用于发动机、速度控制和故障诊断中。计算机技术、控制技术被广泛的应用于汽车身上，使得其功能得到了不断的拓展和延伸。现代汽车的基本特征正逐步向电子化、智能化转移。

为了提高车辆的自主控制与驾驶，使车辆行驶变得更加安全高效，需要对车辆智能化技术进行不断的研究和开发，对智能化车辆控制系统进行不断的完善。这样做相当于使驾驶员的控制与感官得到了扩展和延伸。用技术来弥补人为因素的缺陷是智能车辆的一个主要特点。

智能汽车上面装有很多相当于汽车的“眼睛”和“大脑”的摄像机和计算机。这些装置上都具有自动操作系统，用来进行感知环境、规划道路决策、辅助驾驶控制等多种操作。这些装置使得汽车可以自己独立的进行思考与判断。

全文请访问：西安交通大学-星光队技术报告.doc