（全国大学生智能汽车竞赛技术报告）南通大学e芯一队

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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：南通大学队伍名称：南通大学e芯一队参赛队员：孔令东袁凯东韩增龙带队教师：杨永杰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I•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屮。参赛队员签名：带队教师签名：H期：本文设计的智能车系统以MK6

2、0FN512VLQ150微控制器为核心控制单元，通过0V7725摄像头检测赛道信息，对图像进行硬件二值化，提取黑色引导线，用于赛道识别；通过编码器检测模型车的实时速度，使用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。为了提高模型车的速度和稳定性，使用虚拟示波器、Labview上位机、SD卡模块、键盘模块等调试工具，进行了大量帔件与软件测试。实验结果表明，该系统设计方案确实可行。关键字:MK60FN512VLQ15,PID,OV7725AbstractInthis

3、paperwewilldesignasmartcarsystembasedonMK60FN512VLQ15asthemicro-controllerunit.WeuseaOV7725imagesensortoobtainlaneimageinformation.Thenconverttheoriginalimageintothebinaryimagebytheanalogcomparatorcircuitinordertoextractblackguidelinefortrackidentification.A

4、ninferredsensorisusedtomeasurethecar'smovingspeed.WeusePIDcontrolmethodtoadjusttherotatespeedofdrivingelectromotoranddirectionofsteeringelectromotor,toachievetheclosed-loopcontrolforthespeedanddirection.Inordertoincreasethespeedandthereliabilityofthecar,agre

5、atnumberofthehardwareandsoftwaretestsarecarriedonandtheadvantagesanddisadvantagesofthedifferentschemesarecomparedbyusingthe>MFCsimulationplatform,SDcardmoduleandthekeyboardmodule.Theresultsindicatethatourdesignschemeofthesmartcarsystemisfeasible.Keywords:MK6

6、0FN512VLQ15,PID,OV7725摘要IIIAbstractIV目录V引言1第一章系统总体设计21.1系统概述21.2整车布局3第二章机械系统设计及实现42.1车体机械建模42.2前轮倾角的调整42.3底盘高度的调整52.4编码器的安装52.5舵机安装结构的调整62.6舵机转角分析72.7红外接收模块的设计92.8摄像头的安装10第三章硬件系统设计及实现113.1硬件设计方案113.2传感器的选择113.3电路设计方案133.3.1电源稳压电路及检测电路133.3.2电机驱动电路143.3.3舵机接口

7、电路153.3.4键盘拨码电路16第四章软件系统设计及实现174.1赛道中心线提取及优化处理174.1.1原始图像的特点174.1.2赛道边沿提取194.1.3图像校正204.1.4路径选择214.2PID控制算法介绍224.2.1位置式PID234.2.2增量式PID234.2.1PID参数整定244.3转向舵机的PID控制算法254.4驱动电机的PID控制算法27第五章系统开发及调试工具295.1开发工具295.2上位机图像显示29第六章模型车的主要技术参数32结论33参考文献34附录：程序源代码I目前，在

8、企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的坏境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出來的产品已成为口动化物流运输的关键设备。随着科学技术的不断发展进步，智能控制的应用越来越广泛，儿乎渗透到所有领域。智能车技术依托于智能控制，而景广阔且发展迅速。目而，掌握着汽车工业关键技术的发达国家已经开发了许多智能车的实验平台和商品化的车俩辅助驾驶系统。有研究认为智能汽车作为一种全新的汽车概念和