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作者：桂林理工大学 杨书杰 吴泽昆 杨经率  
指导教师：邓健志 沈卓君

作品简介

　　摘要

　　本文在第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛的背景下，制作一个在专门设计的跑道上自动识别行驶路径的智能车，在并不违规的情况下，能够在最短时间内跑完全程的队伍即可胜出。

　　文中介绍了智能小车控制系统的软硬件设计和开发流程。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。车模的简单工作原理是单片机MC9S12XS128通过检测由OV7620提供的视频同步信号，在I/O口上读取OV7620采集的图像数据，再通过软件算法提取赛道黑线，由MC9S12XS128提供三路PWM，一路16位PWM用于舵机打角控制车模的前进方向，另两路16位PWM用于驱动两路电机给小车提供前进的动力。

　　经过反复调试，控制系统的实时性及稳定性得到了很大的提高，智能车的平均速度达到2.7m/s以上，极速达到4m/s，能稳定跑完全程。小车运行稳定、快速、可靠，达到了设计要求。

　　第一章 引言

　　1.1赛事背景

　　“飞思卡尔杯” 全国大学生智能汽车竞赛是由教育部批准并委托自动化分教指委主办，飞思卡尔公司协办，面向全国大学生的重要赛事。它是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了自动控制、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。根据比赛章程，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。改装后的模型汽车按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。竞赛集科学性、趣味性和观赏性于一体，吸引了大批同学参与其中，受到了广泛的欢迎。

　　1.2智能车制作概况

　　在过去的10个月里，在硬件上，我们把摄像头架到车身的后边，这样就使得车子的重心往后移，使得车模避免近处出现盲区的现象，而且车模重心在后边，小车在转弯时，前冲的惯性变小，使得小车更容易过弯。在软件上，我们采用抗干扰能力更强的边沿提取及动态阀值方案，使赛道信息更加准确。采用PID速度控制策略，使得车模在加减速上更快加速并且平稳。

　　总而言之，我们在摸索的同时，学到了很多东西。

全文请访问：桂林理工大学-林星队技术报告.doc。