智能小车设计技术报告飞思卡尔杯智能汽车邀请赛

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1、第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告13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二届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、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：1313目录第一章引言11.1智能控制在交通工具中的应用现状11.2飞思卡尔杯智能车竞赛背景及发展21.3本文结构安排4第二章系统设计方案52.1智能小车设计基本要求52.2控制方案的选择5

2、2.3小车参数5第三章机械结构设计93.1车底盘高度的调整93.2舵机安装方式调整103.3编码器安装113.4摄像头安装113.5前轮调整12第四章器件选择及硬件电路设计114.1摄像头的选择154.2视频分离芯片选择及电路设计154.3图像处理电路及电路设计154.4电机驱动芯片选择及电路设计15第五章软件算法设计105.1各模块初始化245.2图像采集105.3图像处理105.4虚线处理115.5直流电机及伺服电机控制方案11第六章开发工具及调试说明116.1开发工具116.2串口调试工具126.3无线调试设置装置126.4拨码开关速度设置106.5智能车整体调试11第七章总结12第八

3、章鸣谢43参考文献I附录II附录A系统原理图II附录B源程序V13第一章引言1.1智能控制在交通工具中的应用现状20世纪80年代以来，信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。在交通运输业方面，从十九世纪末，汽车诞生以来，经过一个世界多的发展，在技术、性能等各个方面有了很大的提高，汽车为人类社会发展做出了不可估量地推动作用。然而，我们在享受种种便利的同时关于交通运输的各种问题日益凸现。如随着高速公路发展，汽车速度的提高，各类恶性交通事故的发生呈不断上升趋势，给人们的生命财产造成了巨大的损失。交通

4、拥挤、堵塞严重事故频繁和环境污染等公害也成为要求高效、快速、和谐的社会发展所不能容忍的。在这种大背景下，智能控制理论与技术在交通运输工程中越来越多的被应用，以满足人们对交通运输业日益高的要求。智能交通系统，智能汽车等一系列新概念在世界各国已成为热点话题，其发展程度成为衡量一个国家交通业发达水平的重要指标之一。所谓智能汽车，就是在网络环境下用信息技术和智能控制技术武装的汽车。智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车，研究人员从智能汽车的信息系统、控制系统、网络环境及智能结构等几个方面进行研究。智能汽车由导航信息资料，GPS定位系统，紧急报警系统，无线通信系统，自动驾驶系统、探测雷达、信息处理系统、

5、驾驶控制系统等组成，智能汽车通过GPS实时分析车所在位置、行驶方向、速度等实时信息通过与导航信息资料对比得出车所在道路的状况，并把信息实时传输给指挥中心。由指挥中心综合分析后发出指令信息，根据指挥中心发回的指令信息自动驾驶，高效、快速、安全地完成驾驶任务，实现辆的智能控制。智能车有极为广泛的应用前景。结合传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适应巡航并把车开得又快又稳、安全可靠；汽车夜间行驶时，如果装上红外摄像头，就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶；它也可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里，此外它还能担当起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。在普通家庭轿车消费中

6、，智能车的研发也是很有价值的，比如雾天能见度差，人工驾驶由于人的反应速度及信息获13第一章引言取受到能见度的影响经常发生碰撞，如果用上这种设备，激光雷达会自动探测前方的障碍物，电脑会控制车辆自动停下来，撞车就不会发生。可见，智能汽车的发展将在很大程度上解决现在交通中遇见的部分问题。1.2飞思卡尔杯智能车竞赛背景及发展受教育部高等教育司委托，高等学校自动化专业教学指导委员会负责主办全国大学生智能车竞赛。该项比赛已列入教育部主办的全国五大竞赛之一。小车设计过程中涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。对学生的综合知识运用能力、动手能力、团队协作能力等综

7、合能力有很高的要求。图1.1A型车模13第一章引言图1.2B型车模图1.3C型车模全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、1613第一章引言位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车。第六届“飞思卡尔”杯智能车竞赛提供A、B、C三种车模。其中电磁组选用B型车模，光电组用A型车模，摄像头组选