华东赛区光电组南京信息工程大学FI 技术报告.doc

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 队伍名称：FIW队 参赛队员：张夏杰 杨中欣 郑雅婷 带队教师：周旺平 孙玉宝 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： 摘 要 本文智能车系统以MK60N512VMD100微控制器为核心控制单元，通过光电编码器检测模型车的实时速度，使用PID控制算法电机，实现对模型车运动速度和运动方向的控制。为了车和稳定性，使用进行了大量硬件与软件试。实验结果表明，该系统设计方案确实可行。关键字 MK60N512VMD100，PIDAbstract According to?the Ninth Freescale Smart Car Competition,?this article mainly?introduces the smart?car system designed by the FIW team from Nanjing University of Information Science and Technology.?The smart car?system uses MK60N512VMD100?micro controller as the core?control unit,?captures the?information of the track by linear?CCD camera,?obtains two different values by software from the collected images,?and?uses?edge detection gorithm to extract black guide line.?We use a special photoelectric encoder as a sensor to detect the real-time?speed of the model car, and adjust the?motor speed and?steering angle through the PID control?algorithm?to control the speed?and direction of the motion.?In order to improve the rapidity?and stability?of the car,?we add a wireless?module, a bluetooth?serial module,?a keyboard and? a LCD module as ?debugging tools, and carry out a lot of? tests based on hardware?and software.?The results show that the system design?is feasible. Keywords: MK60N512VMD100,?PID,?linear?CCD,?edge detection?algorithm; 目 录 引言1 系统总体设计2 2.1系统概述2 2.2 整车布局3 机械设计及实现4 3.1转向轮倾角的调整4 3.1.1主销后倾4 3.1.2 主销内倾5 3.1.3 前轮外倾5 3.1.4 前轮前束 5 3.2 舵机安装6 3.3 编码器的安装7 3.4 线性CCD的安装7 3.5 齿轮啮合与差速调整8 智能车硬件系统设计及实现9 4.1 硬件设计方案9 4.2 单片机最小系统板9 4.3 电源稳压电路10 4.4 电机驱动11 4.5 辅助调试模块12 软件系统设计及实现13 5.1 系统软件流程图 13 5.2 线性CCD赛道识别处理14 5.2.1 图像预处理14 5.2.2 边沿检测算法 14 5.3 控制策略 14 5.3.1 舵机PD控制14 5.3.2 速度PID控制15 系统开发及调试工具17 6.1 软件开发工具17 6.2 上位机18 车模的主要技术参数19 结论20 8.1制作成果20 8.2 问题与思考 2