摄像头组 哈尔滨工程大学 极品飞车一号.pdf

第九届全国大学生 “飞思卡尔”杯 智能汽车竞赛 技术报告 学校：哈尔滨工程大学 队伍名称：极品飞车一号 参赛队员：何超 叶超 曲友阳 带队教师：张爱筠 管凤旭 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛 关于保留、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： 目录 目录3 摘要4 第一章 引言5 1.1设计思路及方案的总体说明5 1.2章节安排5 第二章 机械设计6 2.1车体参数要求6 2.2车体参数调整6 2.3传感器支架和摄像头安装7 2.4 其他机械结构的调整9 第三章 硬件系统10 3.1 摄像头信号处理方案10 3.2智能车电源系统设计12 3.3 电机驱动电路15 第四章 智能汽车控制软件设计17 4.1智能车软件系统总体工作流程17 4.2赛道中线提取及优化处理17 4.3智能车的转向控制18 4.4智能车的速度测量18 4.5 PID 控制算法及其改进形式的应用19 第五章 开发调试过程及主要参数22 5.1开发工具22 5.2调试过程22 5.3智能汽车外形参数23 第六章 总结24 参考文献25 摘要 本文对2014年哈尔滨工程大学极品飞车一号进行了详细的介绍，本车以 K60N512VMD100为主控制器，通过SonyCCD摄像头采集赛道信息，通过陀螺 仪和加速度计返回角度控制智能车直立，利用返回信息进行寻迹。 在接近一年的准备过程中，我们对车的机械结构，硬件电路，软件程序进行 了深入学习研究，机械方面，参照汽车的行驶原理，从材料、结构上进行改动对 系统的硬件设计采用模块化的设计方法。主要包括：单片机主控模块、电源模块、 角度传感器模块、速度检测模块、摄像头模块、电机驱动模块。对系统软件设计 则是应用IAR嵌入式系统开发软件，自行设计了智能汽车自动识别路径的方案， 编写出基于K60 的路径识别程序和速度控制程序。 第一章 引言 1.1设计思路及方案的总体说明 根据摄像头平衡组的要求，赛车总共包括六大模块：电源管理模块、K60核心控 制模块、电机驱动模块、角度传感器模块、摄像头传感器模块、速度检测模块。 图1.1 赛车系统结构框图 1.2章节安排 第一章引言： 详细介绍了本智能车系统的总体概况； 第二章智能车机械调校： 详细介绍了本智能车在机械结构上的调整，包括车轮的调整，齿轮啮合调整，整 车支架设计等； 第三章智能车硬件系统： 详细介绍了本智能车各个硬件模块电路的设计、制作和方案的选择； 第四章智能车软件系统： 主要介绍了本智能车软件设计、算法设计，详细的介绍了平衡控制和速度控制； 第五章开发调