第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛-电磁组华南理工大学Crusader技术报告.pdf

第七届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：华南理工大学 队伍名称：Crusader 参赛队员：施尚军 陈 迪 王艺霖 带队老师：陈 安 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第七届“飞思卡尔”杯全国大学生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： I 目录 第一章 引言1 1.1 概述1 1.2 系统框架图及车模1 第二章 硬件设计3 2.1 电源模块3 2.2 K10 最小系统模块4 2.2.1 电源稳压电路4 2.2.2 J-TAG 调试接口4 2.2.3 单片机外部接口5 2.2.4 其他外围电路5 2.3 加速度及陀螺仪模块6 2.4 电磁传感器运放电路7 2.5 电机驱动模块8 2.6 速度检测模块9 2.7 调试模块10 2.7.1 无线调试模块10 2.7.2 液晶调试模块10 2.7.3 拨码开关11 第三章 软件设计12 3.1 程序流程图12 3.2 自平衡环节12 3.3 赛道检测15 3.4 软件滤波17 3.5 PID 控速18 II 3.6 上位机分析数据19 第四章 车模主要技术参数21 第五章 结论22 参考文献23 III 第一章 引言 1.1 概述 “飞思卡尔”全国大学生智能车比赛今年进行到第七届，比赛规则完善，为 广大同学提供了一个良好的学习提高的平台。第七届比赛，在原来电磁组的基 础上要求车子只用两个轮子直立前进，这使得参赛选手对传感器的使用有更高 的要求。 两轮直立车是一个倒立摆的模型，如何通过加速度计、陀螺仪控制车子稳定 直立，这个早已有研究，大赛秘书处也给出了参考方案，这使得参赛队员比较 容易入门，大赛的门槛很低。 电磁检测与光电组、摄像头组的检测有本质上的不同，而如今车子还要直立 前进，这样车子跑起来的算法结构跟光电组、摄像头组有进一步的不同。为了 能学到更多的知识，我们从 2011 年 10 月份就开始备赛，综合上几届留下来的 经验，继续加强在电源管理、噪声抑制、驱动优化、整车布局等方面的研究工 作。同时，对电磁传感器以及今年新增的自平衡需要的加速度计、陀螺仪进行 了深入的研究，利用传感器所得信息实现了对赛车直立、前进的控制，使得赛 车能够满足高速情况下的稳定性需求，获得了良好的结果。 本