山东赛区-摄像头组-临沂大学-万伟二队-技术报告.pdfVIP

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：临沂大学 队伍名称：万伟二队 参赛队员： 郭万伟 , 陈长胜 带队教师：刘建华 谢印忠 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第八届“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 摘要- 5 - 引 言- 6 - 第一章 设计方案- 7 - 1.1 系统概述- 7 - 1.2 整车布局- 7 - 第二章 机械结构设计- 9 - 2.1 角度传感器和陀螺仪的安放- 9 - 2.2 速度传感器的安放- 10 - 2.3 摄像头的安放- 10 - 2.4 重心调整- 11 - 第三章 硬件电路的设计- 13 - 3.1 电路实现- 13 - 3.2 稳压电源设计- 13 - 3.2.1 5V 供电电源- 13 - 3.2.2 3.3V 供电电源- 13 - 3.3 KL26 单片机核心板- 14 - 3.4 主控板电路设计- 14 - 3.5 驱动电路 16 3.6 直立传感器电路 18 3.7 测速模块 18 3.8 抗干扰设计 18 第四章 视频信号采集与处理- 20 - 4.1 采集分析- 20 - 4.2 信号处理- 20 - 4.3 采集时序- 21 - 第五章 软件设计及控制策略- 23 - 5.1 总体程序设计- 23 - 5.2 算法简述- 23 - 5.2.1 PID 控制- 23 - 5.2.2 模糊控制- 26 - 5.3 小车直立控制- 26 - 5.4 方向控制算法- 27 - 5.5 速度控制算法- 27 - 第六章 开发与调试- 28 - 6.1 智能车开发环境- 28 - 6.2 串口调试工具- 28 - 6.3 OLED 模块- 29 - 6.4 数码管模块- 30 - 第七章 小车主要技术参数- 31 - 总结- 32 - 参考文献- 33 - 附录- 34 - 摘要 本文详细介绍了我们为第九届全国智能车大赛而准备的智能车系统方案。该系统以 Freescale 公司32 位单片机 KL26 （M0+）作为系统控制处理器，采用加速度计和陀螺仪 传感器获取直立车姿态信息以控制两个直立驱动马达使车模直立，同时借助于ov5116 的 图像采样模块获取赛道图像信息，通过软件算法提取赛道边界，识别当前所处赛道位置， 算出小车与黑线间的位置偏差，采用 PID 方式对两个驱动马达进行差速控制，实现了车 模的转向控制。通过光电编码器实时获取小车速度，形成速度闭环控制。调试过程中应 用IAR 软件观察返回值，并结合串口上位机辅助调试PID 参数。文中将介绍赛车机械结 构和调整方法、赛