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免费下载第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告(安徽科技学院)

  • 资源类别:论文
  • 资源分类:电子电工
  • 适用专业:智能汽车
  • 适用年级:大学
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资料简介

第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告(安徽科技学院),安徽科技学院6队,52页,14495字
目录
目录 1
第一章 引言 1
1.1大赛背景和概况 1
1.2智能车应用前景 1
第二章 赛车整体设计思路 2
2.1系统设计要求、目标 2
2.2系统硬件结构 2
2.3系统软件结构 3
第三章 赛车机械部分 5
3.1 车模机械改装 5
3.1.1 前轮定位 5
3.1.2 舵机安装 7
3.1.3 差速器的调整 8
3.1.4底盘离地间隙 8
3.2摄像头的选择与安装 9
3.2.摄像头的选择 9
3.2.摄像头的固定9
3.3测速传感器模块 10
第四章 系统硬件电路 11
4.1 核心电路板的组成 11
4.2电机驱动电路模块 12
4.3图像处理模块 13
4.4电源模块 16
4.5测速模块16
第五章 系统软件设计 21
5.1软件整体设计 21
5.2图像采集与处理的算法 21
5.3舵机转向控制和速度控制的PID算法 24
5.4起始线的识别 26
第六章 赛车调试 27
6.1软件调试平台CodeWarrior 27
6.2 CodeWarrior IDE基本使用方法 28
第七章 模型车的主要技术参数 31
第八章 结论 32
参考文献 33
附件A程序源代码 36
附件B 模糊控制程序 45

第一章 引言
1.1大赛背景和概况
“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办,飞思卡尔半导体公司协办的全国性的比赛。
与以往的专业竞赛不同,智能车大赛是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创新比赛,已经成为各高校展示科研成果和学生实践能力的重要途径,同时也为社会选拔优秀的创新人才提供了重要平台。
第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛于2009年7月中旬举行分区比赛,8月上旬举行全国总决赛。竞赛内容包括:以飞思卡尔HCS12单片机为核心控制模块,以CCD或光电检测元件检测赛道引导线,引导改装后的模型汽车以最快的速度按照大赛组委会所设定的赛道行进,以赛车在最短时间跑完全程的队为优胜队。该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛,极具挑战性与竞争性。 该比赛已经列入教育部主办的全国大学生五大竞赛之一。
1.2智能车应用前景
智能车要实现在城市繁忙道路上完全无人驾驶,尚有很多研究工作要做。但是通过这辆车来研究一些关键技术,并且把它们应用到实际工程中去,还是可行的。譬如GPS在汽车定位、导航中的应用;又如多种传感器信息处理,如果将二维图像与激光雷达的信息融合起来,可以得到更确切的道路或环境的信息;传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适应巡航,辅助人们把车开得又快又稳、安全可靠;汽车夜间行驶时,如果装上红外摄像头,就能实现夜晚的汽车安全辅助驾驶;在仓库、码头、工厂、机关、营房、住宅区或者危险、有毒、有害的工作环境里,自动驾驶或遥控驾驶技术有着广泛的应用前景,如无人值守的巡逻监视、设备的维护修理、物料的运输、消防灭火等等。

第二章 赛车整体设计思路

2.1系统设计要求、目标
智能车竞赛所使用的车模是一款带有差速器的后轮驱动模型赛车,由大赛组委会统一提供。通过设计基于Freescale 公司开发的MC9S12DJ256单片机的自动控制器控制模型车在封闭的跑道上自主循线运行。
自动控制器是以单片机MC9S12DJ256为核心,配合有传感器,舵机,电机,电池及相应的驱动电路,它能够自主识别路径,控制模型车高速稳定运行在跑道上。
智能车竞赛要求参赛队伍设计一辆以组委会提供的车模为主体的可以在赛道上自主寻线的模型车,比赛成绩为单圈最好成绩。
设计自动控制器是制作智能车的核心环节。可靠性是取得成绩的有力保障。在提高车速的同时保证智能车的稳定性。同时尽量简化电路设计,提高灵活性。
2.2系统硬件结构
按照预计的设计,我们设计出了系统结构图。我们力求在最简的硬件系统上实现我们所要的效果,使得系统更高效。
在组委会提供的车模基础上,通过MC9S12DJ256采样视频信号,获得图像数据。然后根据图像数据,提取目标指引线。
图像采集模块主要有摄像头、S12的A/D模块电路组成。
舵机模块主要控制智能车的转角。驱动模块用于提供赛车的驱动,主要由PMOS和NMOS及其电路组成。
速度传感器模块由小型光电编码器和ECT脉冲捕捉功能构成。提供速度闭环控制。

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