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1、 第八届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技技 术术 报报 告告 学 校：哈尔滨工业大学 队伍名称：航天福道-终结者 2.0 参赛队员：霍新明 匡也 纪帅帅 带队教师：王淑娟 王雷I 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第七届“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： II 摘 要 本文设计的智能车系统以飞思卡尔公
2、司的 MC9S12XS128 微控制器为核心控制单元，通过SONY CCD 摄像头检测赛道信息，利用 LM1881 视频同步分离芯片分离摄像头行场信号、使用 TLC5510 高速 AD 转换芯片提取赛道灰度，得到灰度图像后利用动态阈值对其进行软件二值化， 提取赛道信息； 通过光电编码器检测模型车的实时速度，并使用模糊控制算法以及经典 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闭环控制。 而在调试过程中，为了提高模型车的速度和稳定性，使用LabVIEW 仿真平台、无线模块、串口等调试工具，进行了大量硬件与软件测试。实验结果表明，该系统设计方案确实可行
3、。 关键字：关键字：MC9S12XS128，SONY CCD，动态阈值，模糊控制，PID，LabVIEW III Abstract In this paper we will design a smart car system based on MC9S12XS128 as the micro-controller unit. We select SONY CCD to detect the track information with the help of TLC5510 that is a high-speed AD converter chip. And we use software
4、 binarization in order to extract black guide line for track identification. An inferred sensor is used to measure the cars moving speed. We use fuzzy control and PID control method to adjust the rotate speed of driving electromotor and direction of steering electromotor, to achieve the closed-loop
5、control for the speed and direction. In order to increase the speed and the reliability of the car, a great number of the hardware and software tests are carried on and the advantages and disadvantages of the different schemes are compared by using LabVIEW and so on. The results indicate that our de
6、sign scheme of the smart car system is feasible. Keywords: MC9S12XS128，SONY CCD，Dynamic Threshold，Fuzzy Control，PID，LabVIEW IV 目 录 摘 要 . II Abstract .III 目 录 . IV 引 言 .1 第一章 系统总体设计 .2 1.1 系统概述 .2 1.2 整车布局 .3 1.3 本章小结 .4 第二章 机械系统设计及实现 .5 2.1 转向轮倾角的调整 .5 2.1.1 主销内倾 .6 2.1.2 主销后倾 .7 2.1.3 转向轮外倾 .9 2.1.4 转向轮前束 .9 2.2 底盘高度的调整 . 11 2.3 编码器的安装 . 11 2.4 舵机安装结构的调整 . 11 2.5 车模减震装置的改装 . 13 2.6 摄像头的安装 . 14 2.7 偏振片的安装 . 16 2.8 本章小结 . 17 第三章 硬件系统设计及实现 . 18 3.1 硬件设计方案 . 18 3.2 传感器的选择 . 18 3.2.1 摄像头 . 18 3.2.2 编码器 . 19 V 3.3 电路设计方案 . 20 3.3.1 单片机最小系统板 . 20 3.3.2 电源稳压电路 . 21 3.3.3 图像处理电路 .
