飞思卡尔竞赛摄像头组_极_品飞车1号

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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术报告1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八届“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：55摘要本文设计的智能车以飞思卡尔公司MK60DN512VLL10微控制器作为核心，通过CCD摄像头获取图像信号，经

2、过硬件二值化电路处理后提取赛道信息，对智能车进行控制；通过光电编码器获取智能车的实时速度，通过增量式PID控制算法实现智能车电机的闭环控制。为了提高智能车的稳定性，增加调试效率，我们又开发了SDHC模块，C#上位机，液晶等调试工具，对该系统进行了一系列的调试，实验结果证明该方案确实可行。关键字：MK60DN512VLL10，CCD，PID，C#，SDHC55AbstractThisdesignofintelligentvehicletoMK60DN512VLL10Freescalemicrocontrolleras

3、thecore,throughtheCCDcameratoobtainanimagesignalthroughhardwarebinarizationcircuitprocessingtoextractthetrackinformationonthesmartcarcontrol;throughtheopticalencoderforsmartcarreal-timespeed,throughincrementalPIDcontrolalgorithmtoachievesmartcarmotorclosed-loo

4、pcontrol.Inordertoimprovethestabilityofthesmartcar,increasedebuggingefficiency,wehavedevelopedtheSDHCmodule,C#PC,LCDandotherdebuggingtools,thesystemcarriedoutaseriesofdebugging,theexperimentalresultsshowthattheprogramdoeswork.Keywords:MK60DN512VLL10，CCD，PID，C#

5、，SDHC55目录摘要2Abstract3第一章智能车系统整体设计71.1智能车系统概述71.2车模结构布局7第二章智能车机械结构设计72.1摄像头的安装72.2舵机结构的安装及调整92.2.1舵机结构安装方案选择92.2.2舵机结构的调整112.3转向轮倾角的调整122.4编码器的安装13第三章智能车硬件电路设计143.1硬件整体设计方案143.2摄像头传感器的选择153.3智能车硬件电路设计173.3.1摄像头信号处理方案173.3.2智能车电源系统设计233.3.3K60MCU最小系统设计283.3.4主板电

6、路设计293.3.5电机驱动电路323.3.6起跑线检测传感器34第四章智能车软件设计及实现354.1智能车软件系统总体工作流程354.2智能车图像校正的实现364.3赛道中线提取及优化处理374.4智能车的转向控制38554.5智能车的速度控制384.6智能车的速度测量394.7PID控制算法及其改进形式的应用394.7.1PID算法简介394.7.2PID算法的其他改进形式404.7.3针对智能车的PID算法改进41第五章智能车开发环境及其辅助调试工具425.1智能车开发环境425.2上位机及其图像显示425.

7、3SD卡模块445.3.1SDHC介绍445.3.2SD模式软件实现45第六章模型车的主要技术参数46结论47参考文献48鸣谢49附录：程序源代码5055第一章智能车系统整体设计1.1智能车系统概述本系统结构主要由K60MCU控制核心，LM1881行场信号分离电路，硬件二值化电路，直流电机驱动电路，CCD摄像头，光电编码器等组成，其系统结构图如图1.1所示。图1.1智能车系统总体结构图本系统工作流程为，通过CCD摄像头获取环境信息，通过LM1881对摄像头信号进行行场信号分离，为MCU处理图像数据提供时序，通过硬件

8、二值化模块将图像信息由模拟信号转化为数字信号输入MCU，同时通过光电编码器和陀螺仪能够获得智能车的速度和角速度信息，MCU对采集到的数据进行处理后，对舵机和电机进行控制，使智能车完成自主循迹运行的功能。另外通过LCD5110液晶能够获得实时的图像信息，并且通过SD卡将数据传输至上位机，便于进一步的分析和处理。551.2车模结构布局图1.2智能车布局图（1）舵