安徽赛区-摄像头组-合肥工业大学-斛兵一队技术报告.docxVIP

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告 学 校：合肥工业大学队伍名称：斛兵1队参赛队员：徐悦梁国俭刘硕带队教师：张阳李红莉关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关于保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。参赛队员签名：带队教师签名：日 期：摘要本技术报告以第九届飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛为背景，详细介绍了基于数字摄像头为传感器的自主寻迹智能车设计。在研究了往届“飞思卡尔” 智能车设计方案的基础上，提出了直立智能车设计方案。本文首先讲述了系统硬件设计，其中包括系统主板设计，电机驱动电路板设计等。在硬件设计的基础上，本文介绍了系统软件设计及算法,并且对比了位置式与增量式PID的区别。最终，通过系统调试，验证系统可以达到预期设计要求。关键字：飞思卡尔自主寻迹直立智能车数字摄像头 PIDAbstractInthebackgroundofthe“Freescale”CupNationalUniversitySmartcarCompetition,thispapergivesanaccountofthedesignofintelligentcar,whichisbasedondigital camera.Bystudying previousdesignsofintelligentcars,thepaperputsforwardthemethod whichcanextracttheinformationofsmartcar.Thepaperfirstly elaboratesthehardwaresystem,whichincludesthesystemboarddesign,themotordrivermodule,andsoon.Thenthepaperintroducesthedesignofsoftwaresystem,whichincludesmoduletesting,followcontrolleralgorithm,distinguish the two differernt algorithm.Finally,thewhole system meets the expectativerequirement.Keywords:Freescale, Auto-tracing, Smartcar,digital camera PID第一章引言1.1比赛背景智能车是一种高新技术密集型的新型汽车，它涵盖的范围广泛包括模式识别、 传感器技术、自动化控制实现、电力电子技术、计算机技术等多个领域。在国际上已经形成智能汽车研究、设计、开发、竞赛的热潮。在我国，教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队合作精神的培养，委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办了每年一度的全国大学生智能汽车竞赛。全国大学生智能汽车竞赛是在竞赛组委会提供的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，通过设计道路识别传感器和电机驱动电路、编写相应软件及装配模型车，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线（路线赛前未知）行进，以完成时间最短者为优胜。智能车竞赛目前已经发展有摄像头、光电组和电磁组三个组别比赛，赛车速 度与比赛质量也越来越高，竞争更是日趋激烈。1.2总体方案介绍本智能控制系统由传感器、信息处理、控制算法、执行机构、速度反馈五个部分组成。其中，以单片机为核心，配有传感器、测速电路，执行机构以及它们的驱动电路构成了控制系统的硬件；信息处理与控制算法由运行在单片机中的控制软件完成。在检测方面，系统是以OV7725数字摄像头作为传感器进行路径识别，使用模拟的陀螺仪和加速度计采集车模角度和角速度信息。控制方面系统重点研究在保证智能车直立稳定行驶的前提下，提高系统的响应速度。同时需要处理传感器获得信号，滤除干扰，提高系统可靠性。此外，机械结构的调整是保证智能车系统能够稳定可靠运行的前提。因此，机械结构的调校是至关重要的，机械结构调整的原则是：减少质量，降低重心，防止转向侧滑。1.3本文结构本文共分为五章。第一章主要是介绍了比赛的背景及智能车系统总体方案的 介绍；第二章从智能车系统的机械结构出发，详细阐述了智能车系统各部分机械结构的安装和调整；第三章重点介绍了系统中所涉及的硬件设计方案和原理；第四章是介绍了智能系统的软件算法；第五章则对智能车部分模块的调试仿真做出相关的介绍；第六章对智能车的技术参数作简要说明。第七章简述智能车制