第二届“飞思卡尔”杯全国大学生.doc

第二届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车邀请赛 技 术 报 告 学 校： 天津工业大学 队伍名称： 天津工业大学二队 参赛队员： 黄加勇 陈华伟 魏翼鹰 带队教师： 熊慧 关于术报究论权说 期： 第一章 引言 5 1.1 智能车车制作情况 5 1.2 技术报告内容安排说明 5 第二章 赛车整体设计 7 2.1 系统硬件模块设计 7 2.2 软件结构流程 9 第三章 智能车系统方案的选取 11 3.1单排红外发光二极管方案 11 3.1.1 红外发光管布局及安装 11 3.1.2 数据采集处理 12 3.1.3 不足之处 12 3.2双排红外发光二极管方案 13 3.2.1 双排红外发光二极管布局 13 3.2.2 控制策略 13 3.2.3 不足之处 14 3.3 CCD摄像头和CMOS摄像头方案的选取 14 3.3.1 CCD和CMOS光电传感器的原理 14 3.3.2 CCD和CMOS光电传感器优缺点比较 15 3.3.3 方案选取 15 第四章 赛车机械结构调整 16 4.1 底盘的调整 16 4.2 前轮的调整 16 4.3 后轮距及后轮差速的调整 17 4.4 齿轮传动机构的调整 17 4.5 舵机的改装 18 4.6 摄像头的安装 19 第五章 图像采集模块 21 5.1 摄像头结构、工作原理和输出信号制式 21 5.1.1摄像头结构 21 5.1.2 工作原理 21 5.1.3 输出图像结构 22 5.1.4 检测黑线原理 25 5.2 CMOS摄像头的选取 25 5.3 LM1881视频分离模块 25 5.4 SS2000B黑白摄像头测试 27 5.5 视频信号数据采集 28 5.5.1 视频采集电路 28 5.5.2 软件采集流程 29 第六章 电机驱动模块 33 6.1 驱动电路的设计 33 6.2 MC33886原理： 33 6.3 软件初始化编程 35 第七章 舵机转向模块 36 7.1 舵机的结构 36 7.2 舵机工作原理： 36 7.2.1 舵机的基本资料： 37 7.2.2 舵机的控制方法： 37 7.3 舵机的初始化编程： 38 第八章 电源分配模块 39 8.1 5V稳压电路 40 8.2 9V稳压电路 43 第九章 测速模块 43 9.1 测速的硬件部分 43 9.2 测速模块使用的电路如下： 43 9.3 测速的软件部分 43 第十章 摄像头数据处理算法 48 10.1 摄像头行数据的处理 48 10.2 摄像头帧数据的处理 48 第十一章 总结 51 参考文献 52 第一章 引言 智能车车制作情况 智能车从20073月到2007年8月，倾队员统方单红双红识别径CCD摄头CMOS摄头径识别传选历经长过电MC33886驱动队员设计电驱动电选队员测块74LS14发产QCUP12无线块进调试CMOS传器输PAL电视图像数处个断联时序问题广镜头最远处围广个镜头选等许问题过对车械结长轮倾调轮块的调节车设计调时队员过断难问题，决问题，总结经验应笔记队华北赛区绩参学举办国总决赛现组委会队术报详细绍统方选车参数传选个数MC9S12DG128单统个块的电设计结设计进软术为个绍赛术报内排说车况等车统方选绍了单红电、双红电CCD摄头车终CMOS摄头车选统关车队队员过结合论[1]对单红发双红发CCD摄头CMOS摄头进理论实践证论[1]，本方案从“一”字型布局，“Ｖ”字型布局，“Ｗ”　字型布局中选取了８个发光二极管和接收管“一”字型布局。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　图3.1　“一”字型布局　　 两个红外发光二级管相距2.5cm，正好为黑线的宽度，接收管在发光管的正下方，这样可以减小干扰。 　　　　　　　　　图3.2　 带倾角安装传感器 为使智能车的前瞻性得到提高，采用了带倾角安装传感器方案，采用了TIP5001高性能发光二极管，经实际测试得到发光二极管与水平线倾角65度，距地高12cm，最远探照距离为20cm为最优方案，使得小车能提前进行转弯、减速等一系列动作，。 3.1.2 数据采集处理 对红外接收管数据的采集主要分为数字模式和模拟模式。为达到精确的偏离黑线的距离，本方案选用了模拟模式，使用８位AD值对红外接收管的电压进行采集，得到小车偏离黑线的距离，通过MC9S12DG128特有的模糊算法模块，针对每个发光二极管和接收管的参数不同，建立动态的隶属度函数，计算出小车偏离黑线的位置。建立隶属度函数如下： 图3.3 隶属度函数 隶属度函数的point1、point