系统整体电路设计.doc

第十二届“恩智浦”杯全国大学生智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：广东技术师范学院 队伍名称：耀灵队 参赛队员：陈锐文、蔡谷奇、陈育辉 叶立炫、朱德海 带队老师：刘克江、庄鑫财  关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第十二届“恩智浦”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，比赛组委会和恩智浦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： 蔡谷奇 陈锐文 陈育辉 叶立炫 朱德海 带队老师签名： 刘克江 庄鑫财 日 期：2017.07.20 摘要 本文设计的智能车系统以MK60DN512VLQ10微控制器为核心控制单元，通过鹰眼摄像头和VS1838B红外接收管检测信标信息，通过车头的四个超声波和车身左右两边的各一个E18-80NK光电开关检测障碍物信息，并通过电子罗盘和编码器读取的数据记录车体在5*7m赛道的空间运行轨迹和坐标位置，以便当车体到边界或者最角落的信标灯时可以规划最优路径到达下一个信标灯。另外使用K60的FTM模块正交解码采集编码器脉冲，对电机实施闭环控制；使用PID 控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度，实现了对模型车运动速度和运动方向的准确控制。为了提高车模的速度和稳定性，增加调试的便捷性，使用液晶显示调试系统、上位机、蓝牙串口模块等调试工具，进行了大量硬件与软件测试。 关键词：MK60，红外接收管，超声波模块，电子罗盘， 空间运行轨迹，PID控制 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 30933 第一章 引言 1 502 第二章 系统总体设计 3 29155 2.1 系统概述 3 29147 2.2 创新点 1 28072 2.2.1 策略创新 1 1616 2.2.2 算法创新 2 23198 2.3 整车布局 2 31633 第三章 车体整体结构 5 5394 3.1 系统分析 5 4529 3.2 前轮定位 5 17885 3.2.1 主销后倾 5 23280 3.2.2 主销内倾 6 14305 3.2.3 前轮外倾 7 31171 3.2.4 前轮前束 8 25203 3.3 超声波安装 9 13328 3.4 辅助模块安装 10 6173 3.5 舵机安装 10 11639 3.6 编码器安装 11 1113 3.7 摄像头安装 12 26771 3.8 电机安装 13 14387 第四章 系统整体电路设计 15 28572 4.1 硬件电路系统分析 15 17654 4.2 核心控制模块 15 18136 4.3 超声波模块 16 7506 4.4 红外接收管 17 8113 4.5 电子罗盘模块 17 30877 4.6 电源模块 18 14705 4.6.1 5V稳压电路 18 4374 4.6.2 3.3V稳压电路 18 1271 4.6.3 6.5V舵机稳压电路 19 7512 4.6.4 12V升压电路 19 2776 4.7 摄像头模块 20 9828 4.8 驱动模块 21 20427 4.9 编码器模块 22 9956 第五章 系统软件设计 23 4445 5.1 软件设计方案 23 1429 5.2 图像处理 24 17715 5.2.1 起跑检测 24 19452 5.2.2 信标位置提取 24 22371 5.3 双车对抗控制 25 17366 5.4 避障方案 25 18615 5.5 路径规划 25 14555 5.6 PID简介 27 5068 5.7 速度控制 28 18894 5.8 舵机转向控制 30 14450 5.9 电机控制 30 19196 第六章 开发工具、制作、安装、调试过程 31 1714 6.1 开发环境 31 3458 6.1.1 安装 32 20328 6.1.2 工程创建 32 14884 6.2 程序调试 32 3672 6.3 调试中遇到的问题及解决过程 33 9078 第七章 车辆主要参数 35 538 第八章 总结 37 21154 致谢 41 2144 附录:部分源代码 43 引言 “恩智浦”杯全国大学生智能车竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，涵盖了机械、模式识别、电子、电气、传感技术、计算机、自动化控制、汽车理论