摄像头组石家庄学院石院幽灵.pdfVIP

第八届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技术报告 学 校：石家庄学院 队伍名称：石院幽灵 参赛队员：宋 策 吴智鑫 候路曼 带队教师：杨彦彬 杨志宏 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：宋策、吴智鑫、候路曼 带队教师签名：杨彦彬、杨志宏 日 期：2014 年8 月14 日 I 摘要 本文基于第九届 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛，详细阐述了基 于摄像头传感器的自导航循迹小车的制作过程。其中内容包括电路设计方案、 机械结构设计与改装、算法设计与实现、参数整定和整车调试等。涉及自动控 制、无线通信、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科。 本文主要阐述了以 Freescale32 位单片机 MK60DN512ZVLQ10 单片机 作 为系统控制处理器，采用陀螺仪加速度计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，同时借助于摄像头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，算出赛道中线位 置，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。调试过程中应用软件平 台IAR Embedded Workbench IDE 观察返回值，并结合串口上位机辅助调试PID 参数。 关键词：飞思卡尔 直立 摄像头 陀螺仪 加速度计 II 目 录 第一章 引言 错误!未定义书签。 1.1 飞思卡尔智能车竞赛概述 错误!未定义书签。 1.2 章节概述 2 第二章 模型车机械结构调整与优化 3 2.1 模型车机械结构 3 2.2 电路板的安装3 2.3 模型车传感器的安装 4 2.3.1 陀螺仪和加速度计传感器的安装 4 2.3.2 摄像头的安装 5 2.3.3 编码器的安装 6 2.4 电池的安装 6 2.5 其他机械结构的调整 7 第三章 模型车硬件电路设计 8 3.1 主控板设计 8 3.1.1 K60 单片机最小系统 8 3.1.2 电源电路模块设计10 3.1.3 电机驱动模块设计 10 3.2 模型车传感器模块 错误!未定义书签。 3.2.1 加速度计和陀螺仪 错误!未定义书签。 3.2.2 摄像头 错误!未定义书签。 3.2.3 编码器 错误!未定义书签。 3.3 液晶屏 14 第四章 模型车控制软件设计 15 4.1 软件系统概述 15 4.2 摄像头路径识别算法 16 4.3 PID 算法介绍 16 4.4 直立控制算法 17 4.5 速度控制算法 1