飞思卡尔智能车合肥学院技术报告.docVIP

第四届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 附件B 基于“弦切法”第一章 前言 1 1.1 设计背景 1 1.2 智能车辆发展现状、趋势及应用 2 1.3 设计任务及内容安排 2 第二章 智能车系统整体设计方案 4 2.1 总体设计要求与原则 4 2.1.1 智能车功能设计要求 4 2.1.2 智能车系统的设计原则 5 2.2智能车系统整体结构 5 2.3 MC9S12xs128单片机资源使用 6 第三章 硬件的设计与实现 7 3.1电源模块设计 7 3.1.1 5V电源 7 3.1.2 6V电源 8 3.1.3 CCD升压供电电路 8 3.2电机驱动模块设计 9 3.3测速模块设计 13 3.4舵机模块设计 15 第四章 软件的设计与实现 18 4.1智能车软件设计方案 18 4.1.1 主程序流程图 18 4.1.2 中断程序流程图 18 4.2 系统初始化 20 4.2.1 系统初始化流程图 20 4.2.2 系统时钟初始化 21 4.2.3 PWM初始化 23 4.2.4 键盘初始化 26 第五章 图像采集与路径分析 29 5.1摄像头原理与选型 29 5.1.1工作原理 29 5.1.2摄像头选择 29 5.2图像信号简介 31 5.2.1图像信号组成 31 5.2.2 图像信号各参数测量 32 5.3视频信号分离 32 5.4比较器 33 5.4.1比较器的选择 33 5.4.2比较器转换图像信号的原理 36 5.5数据采集 37 5.6数据采集程序流程图 40 第六章 控制策略 45 6.1 PID调节器 45 6.2 PID控制算法 46 6.3舵机控制 47 6.4速度控制 47 第七章 智能车的组装与调试 50 7.1 车模组装与改造 50 7.1.1 车模组装 50 7.1.2 前轮定位的调整 50 7.1.3 差速的调整 51 7.1.4 舵机力臂的调整 51 7.2 摄像头安装与调试 51 7.2.1 摄像头安装 51 7.2.2摄像头位置的矫正 53 7.3测速传感器的安装 54 7.4 底盘高度调整 55 第八章 智能车软件调试 56 8.1 调试软件界面程序编写 56 第九章 总结 61 参考文献 64 附件A 部分源程序 I 附件B 基于路径“弦切法”的赛车控制算法研究 XI 摘要 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛在孕育而生，重在培养与提高当代大学生的动手力、创新能力、自学能力、理论应用于实际的能力等。 本文以“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛为背景，制作一个在专门设计的跑道上能自主识别道路行驶的智能车，能在尽可能短时间内跑完全程，不脱离跑道并遵守大赛的一系列规则。9S12XS128为控制核心主要完成工作如下： 。 摄像头获得的图像信息的数据采集，并完成图像的滤波去噪，提高采集的图像数据准确性对摄像头范围内的路径状况进行分析，可以较好的区分出跑道上的小“S”、大“S”、深“S”，采用“弦切法”完成智能车跑内道的处理采用PID算法对智能车的舵机进行控制，提高了舵机的相应速度，减少了对舵机控制的静态误差。 采用了模糊控制法，对智能车的电机部分进行控制，通过不断调试完成模糊规则库的建立。 编写了无线传输模块的软件程序，可以对智能车行驶过程中的状态进行采集并传输至上位机，方便了智能车的调试。 通过实验验证，并实际大赛，本设计中的所采用的方法效果较好。 关键词： ABSTRACT With the development of auto car electron, smart car become research emphases in many fields, for example, electron, computer and auto car, because as a newest technological production, it combines with computer and modern car industry. Under the background, smart car competition of ‘frees cal cup’ appears, in order to cultivate and enhance undergraduate’s ability just as self-study ability, practice ability, innovation ability, and so forth. In this paper, It will describe the details software including road recognition and motion control arithm