模型车设计思路和方案技术报告-智能汽车设计技术方案报告

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1、第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告关于技术报告和研究论文使用授权的说明木人完全了解第一届“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，BP：参赛作品著作权归参赛者木人，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。目录第一章引言1第二章模型车设计思路和方案12.1主要思路12.2实现的技术方案概要说明2第三章模型车硬件部分安装和调试23.1模型车机械部分安装及改造，和传感器的安装。23.2系统电路板的固定和连接6第四

2、章电路设计说明74.1概述74.2电路结构7第五章视频模块111摄像头的安装11图像采集12图像处理13第六章云豹-A控制策略部分141整体设计14控制系统14程序结构模块15第七章云豹-B控制策略部分181控制策略及算法总述18控制策略及算法的实现18第八章车的主要技术参数说明23第九章小结24第一章引言根据国内外类似比赛的一些情况，车模采用视觉实现和光电阵列实现两套策略同时进行制作和准备比赛的方案。在两套方案的比较中选中性能较稳定、成绩较好的方案来参加比赛，而两种方案的比较中相互激励，相互提高。本文将先从整体上介绍模型车的制作思路和方案，再从车子的机械、传感器、电路等硬

3、件方而到控制的策略、算法的实现和代码等方面具体介绍模型车的制作以及调试过程，最后介绍模型车的主要技术参数。第二章模型车设计思路和方案2.1主要思路:对于两辆车模，分别采用了目前比较流行并且比较容易使用的视觉和光电阵列的方式，两辆车同时进行制作和调试，当两套方案均调试成熟后，到制作的后期再把两个方案融合到一辆车子上进行调试。在使用摄像头和光电传感器的同时，还采用光电编码器实现对速度的反馈调节。云豹・A：图2.1.1云豹-A云豹-B：图2.1.2云豹-B2.2实现的技术方案概要说明:视觉实现：通过装在小车前端装的CMOS摄像头采集的路径信息来实现小车的寻线控制光电阵列实现：该方

4、案主要通过安装在小车前端的光电传感器阵列（9个光电管排列成“W”形阵列）以及前轮轮径上的三个光电传感器阵列，来获取路径和小车的相对位置信息从而对小车实现寻线控制。第三章模型车硬件部分安装和调试3.1模型车机械部分安装及改造，和传感器的安装。3.1.1云豹-A：（1）摄像头：XB-2001B摄像头参数：380TV线照度:0.5LUX0.01LUX（带红外管）输出制式：PAL制式标准视频信号镜头及视角:3.6mm92°供电电压/消耗功率：9V100mA安装：在车的底盘上制作一个向前倾斜（与水平面成54度夹角）铁皮，将摄像头固定于其上。图3.1.1XB-2001B图3.1.2摄像

5、头安装(2)光电编码器：ISC3004电源电压:5V-12V输出：100脉冲/转安装：与减速齿轮通过齿轮啮合，编码器轴上齿轮与减速齿轮齿数比为16：76图3.1.3光电编码器(3)无线通信模块SRWF-1(V6.0)SRWF-1(V6.0)是上海桑锐公司生产的无线通信模块，可以通过标准串口与PC机相连，本模块作为调试时智能车和上位机的通信模块。该产品的特性如下：•可靠传输距离300m•接口速率1200/2400/4800/9600/14400/19200可选•接口类型UARTTTL/RS-232/RS-485可选图3.1.4无线通信模块3.1.2云豹-B：(1)光电传感器0

6、-8号(“W”型阵列)：安装在车模前方的防撞板上。图3.1.4车前光电传感器(1)光电传感器9-11号:图3.1.5车底光电传感器(2)光电编码器制作和固定：该码盘为机械厂加工，24脉冲/转图3.1.6光电编码器3.2系统电路板的固定和连接云豹共有四部分电路组成，主控（单片机接口的调序，升压，降压及视频信号分离电路）、电机驱动、键显及光电传感器，主控通过在底盘上的四根柱子固定，键显模块固定在主控上方，驱动固定在底盘上，光电传感器固定在车前方的防撞板上，具体如下图所示：图3.2.1云豹-A电路板的安装云豹共有四部分电路组成，同云豹・A,具体如下图所示:图3.2.2云豹-B电路

7、板的安装第四章电路设计说明4.1概述云豹-A与云豹-B电路上有两点不同，一是光电编码器不同，前者为订购的,后者为加工的、二是云豹-A的主控电路比云豹-B多了视频分离电路。电路设计的基本思想:将MC9SDG128B开发板通过主控板上的2个双排64针插针插在主控板上，在主控板上实现对MC9SDG128B开发板的接口的调序、电源升压降压的变换、视频分离，与主控板相连的有电机驱动板、键显板、光电传感器、光电编码器。通过主控给各模块供电、提供控制信号和接收传感器信号。4.2电路结构电路结构：包括控制电路和供电电路两部分。总体