第七届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车竞赛
技学 校： 队伍名称： 参赛队员： 带队教师：
报 告
山东轻工业学院 雷霆
宁昭凯 付常佩 赵春昊
孙凯 陆宏谦
I
术
目 录
第一章引 言..........................................................................................................1 第二章 方案设计
2.1整车设计思路 .............................................................................................. 2 2.2传感器设计.......................................................................................................2 2.2.1红外传感器 ..............................................................................................2 2.1.2激光器. ...... ..............................................................................................3 2.3系统总体方案的设计. ......................................................................................3 2.4 小结 ..............................................................................................................4 第三章 智能车机械改造设计
3.1车体机械建模 . ....... .....................................................................................5
3.2车模重心的调整 ..............................................................................................7 3.3光电编码器 ......................................................... ....................................7 3.4模型车技术参数统计 ......................................................................................8 3.5改装后车模 . ........................................................................................9
第四章 智能车的电路设计及现
4.1各模块的作用 ................................................................................................10 4.2稳压芯片的选择...............................................................................................10 4.3稳压芯片电路设计...........................................................................................11 4.4舵机供电设计 .............................................................................................11 4.5电机驱动模块 .............................................................................................12 4.6 Altium Designer 6简介.....................................................................................12 4.7本章小结 ..............................................................................................13 第五章 软件设计及其应用
5.1总体程序设计 ..............................................................................................14 5.2开发、调试工具 ..............................................................................................14 5.3.1Code Warrior ...........................................................................................14 5.3.2 BDM 开发工具 .....................................................................................15 5.3本章小结 ....................................................................................................... 16 第六章 智能车的路径识别跟速度控制
6.1路径信号的获取识别 ............................................. .................................17 6.1.1 方案的选取 ..........................................................................................18 6.1.2具体方案的实现 ............................................. ........................................18 6.1.3激光抗干扰处理 ............................................. ........................................18 6.1.4 不同路径的识别 ............................................. .......................................18 6.2速度控制............................................. ...............................................................19 6.2.1控制算法 ............................................. ....................................................19
6.3 本章小结............................................ ...........................................................................21
II
报告总结 ....................................................... ........................................................22 参考程序 ............................................. ...........................................................................23
III
第一章 引言
本文介绍山东轻工业学院队员半年来努力准备飞思卡尔智能车所得的心得及其成果。本车选用飞思卡尔组委会统一规定的MC9S12X128为主控芯片，软件平台为CodeWarrior IDE 5.1开发环境，采用统一的B型车模，按照要求在规定范围为稍加改装。文中介绍了智能小车控制系统的硬件结构的构建和控制算法及其部分开发流程。
整个智能车的设计包括传感器的安装、光电信号的提取及其处理、运行控制算法、闭环系统的控制等各个方面。为了使智能车更加适不同的赛道类型，更快速度的处理突发情况我们队员做了大量的数据统计及其不同算法的尝试。经过队员的不懈努力终于确定了最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
关键字： 智能车 光电信号 闭环系统 控制
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第二章 方案设计
2.1整车设计思路
参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模，采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元，参考往届技术报告和指导老师的指导自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、电机驱动、转向舵机控制等。
系统的设计过程中，主要包括硬件部分，机械部分，软件部分等三个方面的设计与调试，三者相辅相成，不能偏废其一。
在硬件上想方设法提高智能车的前瞻，简化电路，提高电路可靠性。 在机械部分要减轻车模重量，降低整车重心。
在软件部分要在实用的前提下精简程序，尽量使得程序美观，可读性强。
2.2传感器设计
2.21红外传感器
采用反射式红外光电管，也是路径检测常用的方法。这种方法利用了路面 不同的材料和颜色对光线的吸收和反射量不同，这样我们检测反射回来的光线就可以得到当前位置的材料或者颜色。这种方法的优缺点如下：
优点：电路简单，信号处理速度快。光电传感器的排列方法、个数、彼此之间的间隔都与控制方法密切相关。
缺点：感知前方赛道距离有限，受外界红外频段光线干扰，精度比较低。 实际制作过程中主要用于起跑线的识别和过坡道时的控制。
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