第三届“飞思卡尔”杯全国大学生
智能汽车邀请赛
技 术 报 告
基于图像形态学的赛车记忆控制算法的研究
学 校： 东北大学秦皇岛分校 队伍名称： 东秦三队 参赛队员：郑毅
姚芳 赵青贺
带队教师：顾德英
马淑华
I
关于技术报告和研究论文使用授权的说明
本人完全了解第三届“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，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：
II
摘 要
本设计采用飞思卡尔公司提供的MC9S12DG128单片机作为智能车的检测和控制核心，由电源模块、路径识别模块、测速模块、电机驱动模块、舵机驱动模块等组成。采用双排连续光电传感器，以获取道路的信息，进行路径识别，车速检测采用对射红外传感器，用两片MC33886驱动电机。在硬件基础上，设计了PD控制算法，及基于路径记忆的算法。经反复的调试，取得了较好的效果。
关键词：单片机 红外传感器 路径识别 智能车 记忆算法 PWM
控制
I
ABSTRUCT
In this design, we use MCU(MC9S12DG128B) which is provided by Freescale company as the car’s detection and control core. The car is consitited by power module, the path identification module, speed testing module, motor drive module, steering gear drive module and other components。We use reflecting-infrared sensors to detect black line, and infrared sensor on radio is used in speed detection, two pieces of MC33886 are used to drive motor. On the based of hardware, we designed the PD control algorithms, and the based on the path of memory. After repeated debugging, it has achieved good result.
Keywords: MCU infrared sensor path detecting smart car Memory algorithm PWM control
II
摘 要 ........................................................... I ABSTRUCT ........................................................ II 第1章 引言 ..................................................... 1 第2章 赛车系统整体设计 ......................................... 2 2.1 设计思想 ................................................... 2 2.2 系统整体框图 ............................................... 2 2.3 整体电路设计原理图 ......................................... 3 第3章 路径识别系统设计 ......................................... 4 3.1 确定检测方法 ............................................... 4 3.2 确定光电传感器 ............................................. 4 3.3 光电管驱动电路设计 ......................................... 5 3.4 红外传感器的布局 ........................................... 6 3.5 路径识别 ................................................... 7 第4章 硬件电路设计 ............................................. 8 4.1 电源模块 ................................................... 8 4.2 直流电机驱动模块 ........................................... 9 4.3 机驱动模舵块 .............................................. 10 4.4 测速电路 .................................................. 11 4.5 无线通讯模块 .............................................. 12 第5章 机械结构调整 ............................................ 13 5.1 车体整体机械安装与调整 .................................... 13 5.2 车体各部分安装 ............................................ 13 5.2.1 测速部分安装 .......................................... 13 5.2.2 光电部分安装 .......................................... 14 5.2.3 舵机部分安装 .......................................... 14 5.2.4 电路主板的安装 ........................................ 14 第6章 控制算法及软件实现 ...................................... 16 6.1 总体控制流程图 ........................................... 16 6.1.1 程序初始化 ............................................ 16 6.1.2 光电数据采集 .......................................... 18 6.1.3 速度信息采集 .......................................... 18 6.1.4 赛道判别 .............................................. 19 6.2 赛车控制策略 .............................................. 20
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