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1、主讲： 张树波共青团北京联合大学委员会赛车的意义 汽车及车模简介 电池使用方法 赛道及比赛规则 研究项目介绍 关于电机驱动 关于舵机驱动 关于赛道检测方式 最佳路线问题 飞思卡尔单片机介绍 软硬件设计注意事项 工程化方法与团队精神 答疑时间赛车的意义赛车的意义该竞赛与教育部已举办的数学建模、电子设计、机械设 计、结构设计4大专业竞赛不同，是以迅猛发展的汽车电子为 背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算 机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成 果、提高素质，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力 的优秀人才。汽车及车模简介汽车
2、及车模简介二通道遥控赛车车模二通道遥控赛车车模车模调校的主要参数 后倾角 外倾角 前束 减震弹簧预紧力电池使用方法电池使用方法参数： 电压：1.26=7.2 v 容量：2000mAh放电曲线（在3A的大电流放电条件下得到的结果）电池使用方法电池使用方法正确充电： 推荐使用比赛选配的充电器。该充电器是为玩具电池设计的廉价的 充电器，内部没有智能充电控制电路，只能采用恒功率充电模式， 最大充电电流为700mA，平均充电电流300mA，涓流充电电流小于 100mA，充电时间约为10小时。电池使用方法电池使用方法正确放电：由于镍镉电池具有记忆效应，对电池的不完全放电将 会人为的降低电池的电容量； 从放
3、电曲线可以看出，随着电池电量的减少，其电压 也会逐渐降低，当电压降低到某个阈值后继续放电， 电池电压将很快的跌落。这个阈值就是电池的放电下 限电压。厂家给出了放电下限电压为6V。因此，在使 用时，建议在动力车的电源设计中加入电池保护电路 ，当电池电压低于6V时切断电路，用来保护电池。如 果没有保护电路，要注意，电池接通时人不要离开。 因为当电池电压降到接近6V时，电池已经给不出多少 电流，已经没有能力驱动电机了，此时一定要及时断 开电路，到了给电池充电的时候了。赛道及比赛规则赛道及比赛规则赛道材料： KT板、高密度、白色、0.5厘米厚 。 中心黑线： 为黑色即时贴经过裁减而成。7 Of 63赛
4、道及比赛规则赛道及比赛规则详细参考资料 第二届智能车竞赛专网 联合大学团委网站 书籍作 者：卓晴 等编 I S B N ：781124022X 出版社：北京航空航天大学出版社 定 价：36.50元用指定车模沿黑线跑两圈取单圈最快者为胜。研究项目介绍研究项目介绍汽车动态分析 车速控制系统 方向控制系统 赛道检测系统 电子控制系统 策略规划系统 行为决策系统 路况记忆系统 数据传输系统模型车电机特性模型车电机特性电机特性和MC33886芯片一、电机特性一、电机特性RS-380SH一、电机特性一、电机特性RS-380SH一、电机特性一、电机特性RS-380SH一、电机特性一、电机特性RS-380S
5、H二、二、MC33886MC33886芯片芯片n特性：n工作电压：5-40Vn导通电阻： 120毫欧姆n输入信号：TTL/CMOSnPWM频率： 300线/帧矛盾矛盾n采集速率路径检测需要图像特点 ：水平分辨率: 高；垂直分辨率：低；3-5点n矛盾：如何解决？解决解决n采集速率- 解决方法摄像头水平旋转90度；水平分辨率 垂直分辨率附加手段附加手段n采集速率- 解决方法采用CPU 内部总线超频；48规则没有限制CPU超频初步计算初步计算n采集速率- 解决方法* 摄像头旋转90度；* CPU超频； 可以得到 300 48 分辨率图像；可以 满足道路检测需要；实际需要可以使用降低的图像分辨率：72
6、 24 即可；资源需求资源需求n存储空间n必须存储正幅图像；这是由于将垂直分辨率 转换为水平分辨率的原因；n存储空间：每个像素存储1字节；72 * 24 图像需要 1728字节；DG128 RAM空间为8K字节；可以满足存储 需要。 同时还可以开辟双图像存储区，采集 、处理同时进行；占用资源分析占用资源分析n处理速度：采集时间：图像采集采用终端采集的方式；节省CPU 处理事件；72 * 24 分辨率下：只对于其中的1/4行进 行图像采集。CPU花费在图像采集上的 时间少于 总时间1/4。其余的时间用于图 像处理、控制等运算； 图像处理图像处理n处理速度优化图像路径参数检测算法，算法时间 小于
7、20ms。图像：黑白色，检测中心算法简单；可以适当增加些动态亮度补偿算法；满 足路径参数检测速度要求；工作电源nCCD工作电源 12V; n使用PWM 斩波升压电路得到12V电源；n这不违反比赛规则；禁止使用DC-DC升压电路为驱动电机以及舵机提供动力； 实现方案和试验结果实现方案和试验结果n系统框图连接连接CPUCPUnCPU最小系统连接连接CPUCPU实现方案和试验结果n CPU最小系统nPAD02 视频信号nIRQ 视频行同步信号nPM1 奇偶场信号nPWM2 12V 斩波升压开关信号；nPWM0,1 电极控制PWM信号；nPWM4 舵机控制信号；nPAD0,1 电池电压，12V电压监测
8、；视频匹配电路视频匹配电路视频信号同部分离电路实现方案和试验结果注意：视频信号不 经过直流隔离进入 AD转换器；升压供电电路升压供电电路n12V 斩波升压电路实现方案和试验结果电源电路电源电路实现方案和试验结果试验版试验版试验车试验车例图例图1 112 of 18例图例图2 2例图例图3 3例图例图4 4例图例图5 5用摄像头的缺点nCCD相对昂贵；n占用RAM比较多；n道路检测速率受到限制； 50Hzn检测有一定的延时（1/50）秒；n附注电路较多：12V, LM1881等；后续问题n开发有效路径参数算法；n摄像头安装与固定，为之比较的高；n摄像头镜头设计；n混合检测方法：光电管+ CCD;
9、 多个CCD;赛道检测小结赛道检测小结n方法核心内容n摄像头旋转90度。水平分辨率垂直分辨 率；n适当CPU 超频；n有效路径检测算法；n该方法也可以在一些粗分辨率视频监视 中进行应用；最佳路线问题最佳路线问题最佳路线问题最佳路线问题基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统 特点：赛道与赛车环境模拟 控制算法的仿真验证 路径识别的方案分析 离线/在线仿真相结合基 本 构 架赛道设计界面最佳路线问题最佳路线问题基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统赛车参数设定界面最佳路线问题最佳路线问题基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统动态仿真界面飞斯卡尔单片机介绍飞斯卡尔单片机介绍飞斯卡尔单片机介绍飞斯卡尔单片机介绍飞斯卡尔
10、单片机介绍飞斯卡尔单片机介绍飞斯卡尔单片机介绍飞斯卡尔单片机介绍硬件设计的一般流程硬件设计的一般流程1、确立设计需求 2、选择合理的方案 3、绘制原理图和PCB图 4、焊接、组装 5、电路调试 6、实际环境验证软件设计的一般流程软件设计的一般流程1、确立软件需求 2、构思软件结构 3、算法设计 4、 选择硬件平台 5、编制程序 6、仿真及调试 7、软件维护软硬件设计注意事项软硬件设计注意事项1、可靠性 2、易用性 3、创新及先进性注意事项：工程化方法与团队精神工程化方法与团队精神齐心协力，在才能上互补，共同完成目标任务的保证就在于发挥每个人的特长，并注重流程，使之产生协同效应。法拉利车队人员各尽其责团结就是力量!
