西北工业大学翱翔队技术报告

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1、第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛技术报告附录B：视频解码LM1881与S12接口设计的研究学校：西北工业大学队伍名称：翱翔队参赛队员：熊波马文佳张飞带队教师：曲仕茹2008年8月19日3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二届全国大学生“飞思卡尔”杯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：参赛队员签

2、名：参赛队员签名：带队教师签名：日期：3目录摘要IIIAbstractIV第一章引言11.1课题背景11.2智能车大赛介绍11.3章节安排4第二章硬件系统设计与实现52.1电源模块52.1.1降压稳压电路设计62.1.2升压稳压电路设计62.1.3电源模块小结62.2路径识别模块82.2.1方案选择82.2.2电路设计92.3电机模块112.3.1方案选择112.3.2电路设计122.4舵机模块142.5测速传感器模块142.5.1方案选择142.5.2电路设计15第三章机械结构设计293.1车模组装与改造293.1.1车模组装29

3、3.1.2前轮定位的调整293.1.3差速的调整303.1.4舵机力臂的调整303.2摄像头的安装303.3光栅编码器的安装323.4电路板的固定与安装333.5智能车硬件系统参数33第四章理论分析与方案选择294.1图像处理技术介绍294.1.1图像基础294.1.2摄像头工作原理294.2方案分析与论证31I4.2.1摄像头的选择314.2.2图像采集方法分析324.2.3速度检测方案分析35第五章控制算法的实现375.1控制算法的简单介绍385.1.1PID控制介绍385.1.2模糊控制介绍405.2方向控制415.2.1PI

4、D算法设计415.2.2模糊控制算法设计435.3速度控制465.4控制算法的优化部分485.5算法的程序实现48第六章软件系统设计与实现516.1系统总体结构516.2MC9S12DG128单片机模块526.2.1S12主要特征526.2.2S12内部结构536.3系统软件设计总思想556.4系统初始化556.5视频图像信号采集606.6图像处理和黑线提取616.6.1图像处理616.6.2黑线的提取62第七章开发与调试657.1软件开发环境介绍657.2调试结果与分析657.2.1超级终端的建立677.2.2视频采样调试687.

5、2.3黑线提取算法调试687.3智能车整体调试707.3.1舵机调试707.3.2电机调试707.3.3整体调试70第八章结论718.1总结718.2展望71参考文献73附录A：控制程序V附录B：视频解码LM1881与S12接口设计的研究XXIXI摘要本文在第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车比赛的背景下，制作一个在专门设计的跑道上自动识别道路行驶的智能车，能够在最短时间内跑完全程，不脱离跑道并遵守大赛的一系列规则的队伍即可胜出。本系统主要由MC9S12DG128控制核心、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直

6、流电机驱动单元组成，以飞思卡尔公司的16位单片机S12为控制核心，路径识别和车速的检测相结合，通过控制转向舵机和驱动电机，使智能车系统达到所需的稳定性及快速性要求。本文详细的介绍了智能汽车的机械结构设计，硬件电路设计，系统软件设计合理论分析以及模型车的控制算法设计。本智能车采用了适合智能控制的模糊控制算法，首先简要介绍了控制算法，其次，对图像采集所用到的基本模块进行了简要介绍，然后介绍了所使用的图像采集和路径识别的算法。关键词：智能汽车，模糊控制，PID控制，CCD传感器，直流电机IIIAbstractThistextisunder

7、thebackgroundoftheintelligenceautomobileinvitationaltournamentofthenationaluniversitystudentofthethird"freescare"cup,manufacturestobeableindependentlytodistinguishthewaytheintelligentvehicleontherunwaywhichspeciallydesignstheautomaticdiagnosispathtravel,canruntheentire

8、journeyintheshortesttime,isnotseparatedfromtheheavylineandobservesthebiggameaseriesofrulestroopthentowin.Thissystemis