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第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：阜阳师范学院 队伍名称：昔日同盟 参赛队员：丁正超 司永孝 李志贤 带队教师：郭 博 李振杰  关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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： 目录 第一章 引言 4 第二章 车模总体设计 8 2.1 赛车主要参数 8 2.2赛车硬件设计…………………………………………………………………………8 2.3赛车软件设计 9 第三章 车模机械结构及安装 10 3.1 摄像头安装 11 3.2 舵机安装 11 3.3前轮倾角调整 12 3.4 车模悬挂系统及底盘调整 13 第四章 车模硬件系统设计与实现 15 4.1 硬件电路设计目标 15 4.2电路设计实现 15 4.2.1 单片机最小系统版 15 4.2.2 电源管理模块 15 4.2.3 电机驱动模块 16 4.3 摄像头选择 17 4.4 光电编码器选择 18 第五章 车模软件系统设计与实现 18 5.1 舵机控制策略 19 5.1.1 PID算法简介 19 5.1.2 PID算法在舵机上的应用 19 5.2 电机控制策略 20 5.3 图像采集与黑线提取算法设计 20 5.3.1 图像采集 20 5.3.2 黑线提取 20 5.4 起跑线识别法 21 5.5 赛道形状判定 22 第六章 系统调试 23 6.1 开发软件 24 6.2 蓝牙模块 24 第七章 总结与展望 …………………………………………………………………………26 第一章 引言 飞思卡尔比赛已经举办了四届，从以往的比赛中可以看出，参赛车模水平提高迅速，比赛越发激烈，而比赛的侧重点也随着车速的提升而发生改变。机械性能对车模的速度越发重要，同时对于摄像头的车模而言，必须保证在高速情况下图像的稳定性。 由于今年使用的B型车的种种本身原因，我们在在机械调校方面，做了大量测试，取得了一些成效。 在准备比赛过程中，我们小组成员涉猎控制，模式识别，传感技术，汽车电子，电气，计算机，机械等多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。 1.1比赛细则 一、器材限制规定 1、须采用统一指定的车模。本届比赛指定采用两种车模： A型车模：广东博思公司提供。限定电磁组比赛使用。 B型车模：北京科宇通博科技有限公司提供。限定光电组、摄像头组使用。 2、须采用飞思卡尔半导体公司的 8 位、16 位处理器(单核)作为唯一的微控制器。 3、参加电磁赛题组不允许使用传感器获取道路的光学信息进行路径检测。 参加光电赛题组中不允许传感器获取道路图像信息进行路径检测。 参加摄像头赛题组可以使用光电管作为辅助检测手段。 4、其他事项 如果损毁车模中禁止改动的部件，需要使用相同型号的部件替换； 车模改装完毕后，尺寸不能超过：250mm 宽和 400mm长。 二、裁判及技术评判 竞赛分为分赛区和全国总决赛两个阶段。其中全国总决赛阶段是在全国竞赛 组委会秘书处指导下，与决赛承办学校共同成立竞赛执行委员会，下辖技术组、 裁判组和仲裁委员会，统一处理竞赛过程中遇到的各类问题。 所有竞赛组织委员会工作人员，包括技术评判组及现场裁判组人员均不得参 与任何针对个别参赛队的指导或辅导工作（提供微控制器培训除外） ，不得泄露 任何有失公允竞赛的信息。 在分赛区预赛阶段中，裁判以及技术评判由各分赛区组委会参照上述决赛阶 段组织实施。 三、分赛区、全国总决赛比赛规则 分赛区和全国总决赛的比赛规则相同，都具有电磁组、光电组和摄像头组比 赛。三个赛题组在同一个场馆同时进行比赛，所遵循的比赛规则是相同的。三个 赛题组分别独立进行成绩排名。 分赛区和全国总决赛的现场比赛均包括预赛与决赛两个阶段。下面列出的现 场预赛、决赛阶段的比赛规则适用于各分赛区及全国总决赛的三个赛题组。 1．预赛与决赛规则 1) 预赛阶段规则 i. 比赛场中有三条赛道。 ii. 参赛队根据比赛题目分为三个组，并以抽签形式决定组内比赛次序。 iii. 比赛分为两轮，三组同时在三个赛道上进行比赛，每支参赛队伍可以在 每轮比赛之前有 10 分钟的现