（大学生智能汽车竞赛技术报告）电子科大trinity

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1、第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：电子科技大学队伍名称：Trinity参赛队员：孙奎峰王道川张瑞带队教师：程玉华任亦希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年的视频、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：孙奎峰王道川张瑞带队教师签名：程玉华任亦希H期：2015年8丿］18木文以第I•届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了两轮自平衡小

2、车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用人赛组委会统一指定的E型车模，以Freescale半导体公司生产的32位单片机MKL26Z256VLL4为核心控制器，在IAR开发环境屮进行软件开发，使用TSL1401系列的线性CCD进行赛道信息采集。整个系统涉及硬件电路设计、控制策略、整车机械架构等多个方面。为提高在高速运行下的稳定性，进行了不同方案的设计，并使用Matlab进行了大量的数据分析以及上位机的设计调试，确定了现有的整车架构和相关控制参数。车模使用飞思卡尔加速度传感器MMA8451Q以及陀螺仪L3G4200D进行角度融合，获取车模姿态，完成平衡直立。根据TSL1401采集到的赛道信息通

3、过软件进行路径规划,通过两轮电子差速实现转向。关键词：智能车,MKL26Z256VLL4,TSL1401,MMA8451Q,L3G4200D目录第一章引言21.1大赛介绍21.2系统设计框架介绍2第二章智能车机械结构调整与优化42.1智能车参数要求42.2智能车整体参数调校42.3编码器安装42.4姿态传感器安装5第三章硕件电路设计说明63.1单片机最小系统模块63.2电源模块73.2传感器模块93.3电机模块93.4测速模块103.5陀螺仪与加速度计模块103・7人机交互模块11第四章智能车控制软件设计说明124.1MKL26Z256VLL4片资源简介124.2MKL26Z256VLL4所用

4、模块简介124.3软件功能与框架U4.4控制算法与函数15第五章系统开发及调试工具215.1辅助调试工具介绍215.2系统调试24第六章车辆主要参数25第七章总结26参考文献27附录：部分程序源代码28第十届全国大学生智能汽午邀请赛技术报告第一章引言1.1大赛介绍参加第九届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的参赛选手须使用竞赛秘书处统-指定的竞赛车模套件，采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号釆集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加齐分（省）赛区的场地比赛

5、，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。参赛队伍的名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间来决定，参加全国总决赛的队伍同时必须提交车模技术报告。大赛根据道路检测方案不同分为电磁、光电平衡组与摄像头组三个赛题组。使用四轮车模通过感应由赛道中心电线产生的交变磁场进行路经检测的属于电磁组；使用四轮车模通过摄像头器件获得赛道信息的属于光摄像头组；使用指定的CCD器件或光电管进行赛道信息检测，同时保持车体直立行走的车模属于光电平衡组。本论文主耍介绍光电赛题组的智能车制作。在这份报告中，我们主要通过对整休方案、机械、硬件、算法等方面的介绍，详细阐述我队在此次智能汽车竞赛屮的思想和创新。具体表现在电

6、路的创新设计、算法以及辅助调试模块等方而的创新。1.2系统设计框架介绍系统是以检测赛道两边黑线为基础，通过单片机处理信号实现对车体控制，实现车体能够准确沿着预设路径寻迹。系统电路部分需要包括单片机控制单元、电机驱动电路、陀螺仪与加速度计电路、CCD器件电路等部分，除此之外系统还需要一些外部设备，例如编码器测速、直流电机驱动车体和控制车体方向。综上所述，木智能车系统包含了以下儿个模块：1•电源模块2•单片机最小系统模块3•传感器模块4.电机模块5•陀螺仪与加速度计模块6•测速模块7.人机交互模块系统的整体模块如图1・2・1所示：电机—.T电源，・2Y&驱动楔坎TJMKL26Z256VLL4图1.

7、2.1系统框架图第十届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第二章智能车机械结构调整与优化2.1智能车参数要求1.传感器数量要求：传感器数量不超过16个：光电传感器接受单元计为1个传感器，发射单元不计，摄像头算为1个传感器；2•电机型号：RS-3803•全部电容容量和不得超过2000微法；电容最高充电电压不得超过25伏。2.2智能车车模选择与整体参数调校考虑到E车模的电机功率和车模整体性具有比较大的优势