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作者：山东大学 马丙强 孙文健 刘春明
指导教师：李振华 陈阿莲

作品简介

　　摘 要

　　本文以第六届飞思卡尔杯智能汽车竞赛为背景详细介绍了智能车系统的软硬件结构和开发流程。采用C 型车模，以飞思卡尔半导体公司的16 位单片机MC9S12XS128为核心控制器，在CodeWarrior IDE 开发环境中进行软件开发，使赛车在跑道上沿着黑线以最快的速度行驶。整个系统涉及车模机械结构的设计与调整、系统架构及硬件设计、软件算法和系统调试等多个方面。机械结构介绍了车模轮胎的优化，前轮的定位，舵机调整及摄像头的安放位置调整等环节;硬件方面介绍了单片机的选型，各个硬件模块的设计，其中主要介绍了电源管理模块、摄像头采集模块和电机的H 桥驱动;软件方面则重点介绍了主要资源模块的初始化和PID 算法;最后具体介绍了几个智能车系统的调试工具，重点对SD 卡上位机和下位机进行了详细的介绍。

　　第一章绪论

　　1.1 山东大学智能车

　　飞思卡尔杯大学生智能汽车竞赛起源于韩国，自2006年引入我国以来已成功举行了五届。智能车竞赛是一项涵盖控制、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，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的长期的推动作用，并且本项赛事对进一步深化高等工程教育改革，培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识，培养本科生从事科学、技术研究能力同样具有重要的意义，对于高校相关学科学术领域学术水平的提高也有一定的帮助。

　　山东大学作为第一届邀请赛参赛学校参加了至今各届智能车比赛，并取得了多项全国一等奖。春华秋实，山东大学智能车已经走过六个年头，今年将继续参加在西安举行的第六届全国大学生智能汽车竞赛。

　　现在山大智能车已经形成了完善的人员管理体制和竞争机制，以嵌入式系统和智能控制创新平台为基础，以山东大学智能车工作室为人员和技术核心，形成了完善的人才培养和选拔机制。一大批工科同学从中获得了工程实践经历和丰富快乐的课余生活。目前山大智能车校内涉及控制科学与工程、信息科学与工程、机械工程、电气工程、计算机科学与工程等各学院的同学，开设了智能车暑期学校课程，并受到越来越多的关注。

　　在技术上，从机械、硬件到软件，山东大学智能车工作室已经形成了完善的理论系统和技术储备。以摄像头组为例，机械上我们已经在轮胎摩擦力方面，舵机架设方面，摄像头架设位置方面形成了自己的理论和经验体系。在图像采集方面，我们已经掌握了内部AD、外部AD和硬件二值化三套完整的图像处理方案，可实现几个层次前瞻的车模设计。在调试系统方面，我们已经有完善的SD卡上下位机，无线视频传输上下位机等调试系统，并在长期使用过程中形成了自己的经验和理论。在其他细节方面我们拥有更多的技术积累。

全文请访问：山东大学（摄像头）-白杨队技术报告.pdf。