第七届飞思卡尔智能车大赛规则

第七届飞思卡尔智能车大赛规则
第七届飞思卡尔智能车大赛规则

第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛

竞速比赛规则与赛场纪律

参赛选手须使用竞赛秘书处统一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,包括传感器信号采集处理、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各分(省)赛区的场地比赛,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膜技术报告。大赛根据车模检测路径方案不同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。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;车模通过采集赛道图像(一维、二维)或者连续扫描赛道反射点的方式进行进行路经检测的属于摄像头组;车模通过采集赛道上少数孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。

竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分(省)赛区预赛以及全国总决赛,在实际可操作性基础上力求公正与公平。

一、器材限制规定

1. 须采用统一指定的车模。本届比赛指定采用三种车模,分别用于三个赛题组:

车模外观和规格赛题组供应厂商A

车模:G768

电机:RS380-ST/3545,

舵机:FUTABA3010 摄像头

东莞市博

思电子数

码科技有

限公司

B

车模型号

电机:540,伺服器:S-D6 光电组

北京科宇

通博科技

有限公司

C

车模型号:N286

电机:RN260-CN 38-18130

伺服器:FUTABA3010 电磁组

东莞市博

思电子数

码科技有

限公司

各赛题组车模运行规则:

a)光电组,摄像头组:车模正常运行。

车模使用A型车模(摄像头组)、B型车模(光电组)。车模运行方向为,转向轮在前,动力轮在后。如图1所示:

图1 光电组车模运行方向说

b)电磁组:车模直立行走。

使用C型车模。车模运行时只允许动力轮着地,车模直立行走。如图2

所示:

图2 电磁组车模运行状态

注:原车模的前轮(转向轮)、舵机实际上没有用了,可以去掉。前轮的轮胎可以用作后轮的备用车胎。

●细节及改动限制见附件一。

2. 须采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位处理器作为唯一的微控制器。

●有关细节及其它电子器件使用的限制见附件二;

3. 三个赛题组使用传感器限制:

●参加电磁赛题组不允许使用光学传感器获得道路的光学信息,但是可以使

用光电码盘测量车速;

●参加光电赛题组不允许使用图像传感器获取道路图像信息进行路径检测;

●参加摄像头赛题组可以使用光电管作为辅助检测手段;

●非电磁组的赛道不保证有电磁信号;

4. 其他事项

●如果车模中禁止改动的部件发生损坏,需要使用相同型号的部件替换;

●摄像头组车模改装完毕后,车模尺寸不能超过:250mm宽和400mm长。

光电组车模改装完毕后,车模尺寸不能超过350mm宽和400mm长。电磁组车模改装完毕后,车模尺寸宽度不超过250mm,长度没有限制。

二、有关赛场的规定

1. 赛道基本参数(不包括拐弯点数、位置以及整体布局)见附件三;

2. 比赛赛道实际布局将在比赛当日揭示,在赛场内将安排采用与制作实际赛道相同的材料所做的测试赛道供参赛队进行现场调试;

三、裁判及技术评判

竞赛分为分赛区(省赛区)和全国总决赛两个阶段。其中,全国总决赛阶段是在全国竞赛组委会秘书处指导下,与决赛承办学校共同成立竞赛执行委员会,下辖技术组、裁判组和仲裁委员会,统一处理竞赛过程中遇到的各类问题。

全国和分赛区(省赛区)竞赛组织委员会工作人员,包括技术评判组及现场裁判组人员均不得在现场比赛期间参与任何针对个别参赛队的指导或辅导工作,不得泄露任何有失公允竞赛的信息。在现场比赛的时候,组委会可以聘请参赛队伍带队教师作为车模检查监督人员。

在分赛区(省赛区)阶段中,裁判以及技术评判由各分赛区(省赛区)组委会参照上述决赛阶段组织原则实施。

四、分赛区、总决赛比赛规则

分赛区和总决赛的比赛规则相同,都具有电磁组、光电组和摄像头组三个赛题组比赛。三个赛题组比赛原则上在同一个场馆同时进行,所遵循的比赛规则也基本相同的。三个赛题组分别独立进行成绩排名。

分赛区和总决赛的现场比赛均包括初赛与决赛两个阶段。下面列出的现场预赛、决赛阶段的比赛规则适用于各分赛区及总决赛的三个赛题组。

1.初赛与决赛规则

1) 初赛阶段规则

i.比赛场中有三条赛道。

ii.参赛队根据比赛题目分为三个组,并以抽签形式决定组内比赛次序。

iii.比赛分为两轮,三个赛题组同时在三个赛道上进行比赛,每支参赛队伍可以在每轮比赛之前有10分钟的现场调整时间。在此期间,参

赛队伍只允许对赛车的硬件(不包括微控制器芯片)进行调整。第二轮

比赛在同一赛道沿逆向进行。

iv.在每轮比赛中,选手首先将赛车放置在起跑区域内赛道上,赛车至少静止两秒钟后自动启动。对于电磁组不要求赛车静止两秒钟启

动。

v.每辆赛车在赛道上跑一圈,以计时起始线为计时点,跑完一圈后赛车需要自动停止在起始线之后三米之内的赛道内,如果没有停止在

规定的区域内,比赛计时成绩增加1秒。对于电磁组比赛不要求车模停

止在起跑线之后三米之内的赛道上。

vi.每辆赛车以在两个单轮成绩中较好的一个作为赛车最终初赛成绩;计时由电子计时器完成并实时显示。

vii.根据参赛队伍数量,由比赛组委会根据成绩选取一定比例的队伍晋级决赛。

viii.晋级决赛的赛车在决赛前有10分钟的调整时间。在此期间,参赛队伍只允许对赛车的硬件(不包括微控制器芯片)进行调整。技术评

判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查,如有违反器材限制规定的

(指本规则之第一条)即可取消决赛资格,由后备首名晋级代替。

ix.由裁判组申报组织委员会批准公布决赛名单。

x.全部车模在整个比赛期间都统一放置在车模的展示区内。

2)决赛阶段规则

i.参加决赛队伍按照预赛成绩进行排序,比赛顺序按照预赛成

绩的倒序进行。

ii.决赛的比赛场地使用一个赛道。决赛赛道与预赛赛道形状不同,占地面积会增大,赛道长度会增加。电磁组可能另外单独铺设跑道。

iii.每支决赛队伍只有一次比赛机会,在跑道上跑一圈,比赛过程与要求同预赛阶段。

iv.计时由电子计时器完成并实时显示。

v.预赛成绩不记入决赛成绩,只决定决赛比赛顺序。没有参加决赛阶段比赛的队伍,预赛成绩为最终成绩,参加该赛题组的排名。

2.比赛过程规则

按照比赛顺序,裁判员指挥参赛队伍顺序进入场地比赛。同一时刻,一个场地上只有一支队伍进行比赛。

在裁判员点名后,每队指定一名队员持赛车进入比赛场地。参赛选手有30秒的现场准备时间。准备好后,裁判员宣布比赛开始,选手将赛车放置在起跑区

内,即赛车的任何一部分都不能超过计时起始线。赛车应在起跑区静止两秒钟以上,然后自动出发(电磁组直立行走车模不要求静止两秒钟)。赛车应该在30秒之内离开出发区,沿着赛道跑完一圈。由计时起始线传感器进行自动计时。赛车跑完一圈且自动停止后(电磁组直立行走车模不要求自动停止),选手拿起赛车离开场地,将赛车放置回指定区域。

如果比赛完成,由计算机评分系统自动给出比赛成绩。

3.比赛犯规与失败规则

比赛过程中,由比赛现场裁判根据统一的规则对于赛车是否冲出跑道进行裁定。赛车前两次冲出跑道时,由裁判员取出赛车交给比赛队员,立即在起跑区重新开始比赛。选手也可以在赛车冲出跑道后放弃比赛。

比赛过程中出现下面的情况,算作模型车冲出跑道一次。

●裁判点名后,30秒之内,参赛队没有能够进入比赛场地并做好比赛准备;

●比赛开始后,赛车在30秒之内没有离开出发区;

●赛车在离开出发区之后60秒之内没有跑完一圈;

比赛过程中如果出现有如下一种情况,判为比赛失败:

●赛车冲出跑道的次数超过两次;

●比赛开始后未经裁判允许,选手接触赛车;

●决赛后,赛车没有通过现场技术检验。

如果比赛失败,则不计成绩。

比赛禁止事项:

●不允许在赛车之外安装辅助照明设备及其它辅助传感器等;

●选手进入比赛场地后,除了可以更换电池之外,不允许进行任何硬件和

软件的修改。但是可以手工改动电路板上的拨码开关或者电位器等;

●比赛场地内,除了裁判与1名队员之外,不允许任何其他人员进入场地;

●不允许其它干扰赛车运动的行为;

●不允许赛车的任何传感器或者部件损毁跑道;

●不允许车模设计方案抄袭,各个参赛队伍所设计的硬软件需要相互之间

有明显的不同。

4.比赛组织说明:

1)现场正式比赛前,每个参赛队伍都有现场环境适应性调试阶段。调试跑

道与比赛跑道形状不一定一样。

2)比赛开赛之前,所有车模都由比赛组委会收集并存放在同一保管区域,

直到比赛结束。

3)在比赛期间,大赛组委会技术组将根据情况对参赛车模进行技术检查。

如果违反了比赛规则的禁止事项,大赛组委会有权取消参赛队伍的成绩。

五. 其他

1. 比赛过程中有其他作弊行为的,取消比赛成绩;

2. 参加预赛并晋级决赛的队伍人员不允许改变;

3. 本规则解释权归比赛组织委员会和竞赛秘书处所有。

第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛组织委员会

全国大学生智能汽车竞赛秘书处

2011年11月1日

附件一:智能竞赛车模的规定

1)禁止改动车底盘结构、轮距、轮径及轮胎;

2)禁止采用其它型号的驱动电机,禁止改动驱动电机的传动比;

3)禁止改造车模运动传动结构;

4)禁止改动舵机,但可以更改舵机输出轴上连接件;

5)禁止改动驱动电机以及电池,车模前进动力必须来源于车模本身直流

电机及电池;

6)禁止增加车模地面支撑装置。在车模静止、动态运行过程中,只允许

车模原有四个车轮对车模起到支撑作用。对于电磁组,车模直立行走,

在比赛过程中,只允许原有车模两个后轮对车模起到支撑作用。

7)为了安装电路、传感器等,允许在底盘上打孔或安装辅助支架等。

附件二:电路器件及电路制作限制

1)车模控制电路须采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位MCU作

为唯一的微控制器。同一学校同一组别不同队伍之间需要采用飞思卡尔不同系列的微控制器。飞思卡尔不同系列的微控制器包括,32位Kinetis系列;32位ColdFire系列;32位MPC56xx系列;8位微控制器系列(可使用2片);16位DSC系列;16位微控制器9S12XS系列;16位微控制器9S12G 系列。核心控制模块可以采用组委会推荐的K10、9S12XS128、MPC5604B,也可以选用以上所述飞思卡尔公司微控制器自制控制电路板。每台模型车的电路板中只允许使用一种型号微控制器。8位微控制器最多可以使用2片,16、32位微控制器限制使用1片;不得同时使用8位、16位和32位微控制器。

2)除了上述规定的微控制器之外不得使用辅助处理器以及其它可编程器

件;

3)伺服电机数量不超过3个。除了原车模配置的转向舵机之外,新增加的

舵机的型号必须是由广东博思公司提供的舵机FUTABA3010。

4)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

元不计算;CCD传感器计为1个传感器;磁场传感器在同一位置可以有不同方向传感器,计为一个传感器。对于车模的车速和姿态进行检测的传感器也计算在内。

5)在电磁组中,如果选用加速度器,则必须选择飞思卡尔公司的

MMA7260,MMA7660两个系列的加速度器。如果选用陀螺仪,则必须选择村田公司的ENC-03系列的陀螺仪。

6)直流电源使用大赛指定的电池;

7)禁止使用DC-DC升压电路直接为驱动电机以及舵机提供动力;

8)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;

9)本竞赛智能车中,除单片机最小系统的核心子板、加速度计和陀螺仪集

成电路板、摄像头、舵机自身内置电路外,所有电路均要求为自行设计制作,禁止购买现成的功能模块。如果自制电路采用PCB印制电路板,必须在铜层(TopLayer或BottomLayer)醒目位置放置本参赛队伍所在学校名称、队伍名称、参赛年份,对于非常小的电路板可以使用名称缩写,名称在车模技术检查时直接可见。

可以选择参数:

1)开发软件可以选择CodeWarrior调试软件,也可以另行选择;

2)开发调试硬件可以选择秘书处统一推荐的BDM工具,也可以另行选

择;

3)电路所使用元器件(传感器、各种信号调理芯片、接口芯片、功率器件

等)种类与数量都可以自行设计选择。

附件三:赛道基本参数(不包括拐弯点数目、位置以及整体布局)

1)赛道路面用专用白色KT基板制作,在初赛阶段时,跑道所占面积在

5m×7m左右,决赛阶段时跑道面积可以增大。

电磁组(车模直立行走)的赛道相对简单,长度短。

2)赛道宽度不小于45cm。赛道与赛道的中心线之间的距离不小于60cm。

如图3所示:

图3 赛道宽度以及间距

3)铺设赛道地板颜色不作要求,它和赛道之间可以但不一定有颜色差别。

4)跑道表面为白色,赛道两边有黑色线,黑线宽25mm±5,沿着赛道边

缘粘贴,如图4所示。

图4 赛道颜色以及边线

5)赛道中心下铺设有直径0.1-0.8mm漆包线,其中通有20kHz,100 mA的

交变电流。频率范围20k±1k,电流范围(100±20mA)。

6)跑道最小曲率半径不小于50cm。

7)跑道可以交叉,交叉角为90°。交叉路口黑色边缘线如图5所示:

图5 交叉路口示意图

8)光电组、摄像头组的赛道直线部分可以有坡度在15°之内的坡面道路,

包括上坡与下坡道路,如图6所示。电磁组的赛道没有坡道。

图6 坡道参数及示意图

9)赛道有一个长为1m的出发区,如下图所示,计时起始点两边分别有一

个长度10cm白色计时起始线,赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者结束时刻。在黑色计时起始线中间安装有永久磁铁,每一边各三只。磁铁参数:直径7.5 - 15mm,高度1-3mm,表面磁场强度3000-5000高斯。

图7 赛道出发区示意图

起跑线附近的永磁铁的分布是在跑道中心线两边对称分布。相应的位置如图8所示:

图8 永磁铁的分布位置

飞思卡尔智能汽车设计技术报告

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技术报告 学校:武汉科技大学队 伍名称:首安二队参赛 队员:韦天 肖杨吴光星带队 教师:章政 0敏

I

关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第九届“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:

II

目录 第一章引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 内容分布 (1) 第二章系统总体设计 (2) 2.1 设计概述 (3) 2.2 控制芯片的选择 (3) 2.3 线性 CCD 检测的基本原理 (3) 2.3 系统结极 (5) 第三章机械系统设计 (7) 3.1 底盘加固 (7) 3.2 轮胎处理 (7) 3.3 四轮定位 (8) 3.4 差速器的调整 (12) 3.5 舵机的安装 (13) 3.6 保护杆的安装 (15) 3.7 CCD的安装 (16) 3.8 编码器的安装 (17) 3.9 检测起跑线光电管及加速度计陀螺仪的安装 (18) 第四章硬件系统设计 (19) 4.1 最小系统版 (20) 4.2 电源模块 (21) 4.3 CCD模块 (22) 4.4 驱动桥模块 (23) 4.5 车身姿态检测模块 (24) 4.7 测速模块 (24) 4.8 OLED液晶屏及按键、拨码 (25) 第5章程序设计 (27)

飞思卡尔智能车比赛细则

2016

目录

第十一届竞赛规则导读 参加过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则主要变化。如果第一次参加比赛,则建议对于本文进行全文阅读。 相对于前几届比赛规则,本届的规则主要变化包括有以下内容: 1.本届比赛新增了比赛组别,详细请参见正文中的图1和第四章的“比赛任务” 中的描述; 2.第十届电磁双车组对应今年的A1组:双车追逐组。其它组别与新组别的对应 关系请参见图2; 3.为了提高车模出界判罚的客观性,规则提出了两种方法:路肩法和感应铁丝 法,详细请见赛道边界判定”; 4.改变了原有的光电计时系统,所有赛题组均采用磁感应方法计时,详细请参 见“计时裁判系统”; 5.取消了第十届的发车灯塔控制的方式; 6.赛道元素进行了简化,详细请参见“赛道元素”; 7.赛道材质仍然为PVC耐磨塑胶地板,但赛题组A2不再需要赛道。 8.对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量不再限制。 9.比赛时,每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟,没有现场修车环节。

一、前言 智能车竞赛是从2006开始,由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。至今已经成功举办了十届。在继承和总结前十届比赛实践的基础上,竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵,设计新的竞赛内容,创造新的比赛模式,使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。 为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想,竞赛内容设置需要能够面向大学本科阶段的学生和教学内容,同时又能够兼顾当今时代科技发展的新趋势。 第十一届比赛的题目在沿用原来根据车模识别赛道传感器种类进行划分的基础类组别之上,同时增加了以竞赛内容进行划分的提高类组别,并按照“分赛区普及,全国总决赛提高”的方式,将其中一个类别拓展出创意类组别。第十一届比赛的题目各组别分别如下: ●基础类包括B1光电组、B2摄像头组、B3电磁直立组、B4电轨组; ●提高类包括A1双车追逐组、A2信标越野组; ●创意类包括I1 电轨节能组。 图 1 不同组别,不同挑战度 每个组别在选用的车模、赛道识别方法、完成任务等方面存在差别,对于参赛选手不同学科知识和能力要求也不同,制作的挑战度也有较大的区别。相比较而言,

基于嵌入式STM32的飞思卡尔智能车设计



飞思卡尔智能车大赛是面向全国大学生举办的应用型比赛, 旨在培养创新精 神、协作精神,提高工程实践能力的科技活动。大赛主要是要求小车自主循迹并 在最短时间内走完整个赛道。针对小车所安装传感器的不同,大赛分为光电组、 电磁组和摄像头组。 本文介绍了本院自动化系第一届大学生智能汽车竟赛的智能车系统。 包括总 体方案设计、机械结构设计、硬件电路设计、软件设计以及系统的调试与分析。 机械结构设计部分主要介绍了对车模的改进,以及舵机随动系统的机械结构。硬 件电路设计部分主要介绍了智能车系统的硬件电路设计, 包括原理图和 PCB 设计 智能车系统的软、 硬件结构及其开发流程。该智能车车模采用学校统一提供的飞 思卡尔车模,系统以 STM32F103C8T6 作为整个系统信息处理和控制命令的核心, 使用激光传感器检测道路信息使小车实现自主循迹的功能
关键字:飞思卡尔智能车STM32F103C8T6
激光传感器
第一章 概述

1.1 专业课程设计题目
基于嵌入式 STM32 的飞思卡尔智能车设计
1.2 专业课程设计的目的与内容
1.2.1 目的 让学生运用所学的计算机、传感器、电子电路、自动控制等知识,在老师的 指导下,结合飞思卡尔智能车的设计独立地开展自动化专业的综合设计与实验, 锻炼学生对实际问题的分析和解决能力,提高工程意识,为以后的毕业设计和今 后从事相关工作打下一定的基础。 1.2.2 内容 本次智能车大赛分为光电组和创新做,我们选择光电组小车完成循迹功能。 该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模, 系统以 STM32F103C8T6 作为整 个系统信息处理和控制命令的核心,我们对系统进行了创造性的优化: 其一, 硬件上采用激光传感器的方案, 软件上采用 keil 开发环境进行调试、 算法、弯道预判。 其二,传感器可以随动跟线,提高了检测范围。 其三,独立设计了控制电路板,充分利用 STM32 单片机现有模块进行编程, 同时拨码开关、状态指示灯等方便了算法调试。
1.3 方案的研讨与制定
1.3.1传感器选择方案 方案一:选用红外管作为赛道信息采集传感器。 由于识别赛道主要是识别黑白两种不同的颜色, 而红外对管恰好就能实现区 分黑白的功能,当红外光照在白色KT板上时,由于赛道的漫反射作用,使得一部 分红外光能反射回来, 让接收管接的输出引脚的电压发生变化,通过采集这个电 压的变化情况来区分红外光点的位置情况,以达到区分赛道与底板的作用。 红外管的优点在于价格便宜,耐用;缺点却用很多:1、红外光线在自然环 境中,无论是室内还是室外均比较常见,就使得其抗干扰能力不强,容易受环境 变化的影响。2、调试不方面,由于红外光是不可见光,调试的时候需要采用比 较麻烦的方法来判断光电的位置。3、由于红外管光线的直线性不好,就使得红 外传感器所能准确的判断的最远距离比较小,也就是通常所说的前瞻不够远。

飞思卡尔智能车竞赛新手入门建议

每年都会有很多新人怀着满腔热情来做智能车,但其中的很多人很快就被耗光了热情和耐心而放弃。很多新人都不知道如何入手,总有些有劲无处使的感觉,觉得自己什么都不会,却又不知道该干什么。新人中存在的主要问题我总结了以下几点: l缺乏自信,有畏难情绪 作为新人,一切都是新的。没有设计过电路,没有接触过单片机,几乎什么都不会。有些新人听了两次课,看了两篇技术报告,就发现无数不懂不会的东西,于是热情在消退,信心在减弱。这些都是放弃的前兆。殊不知,高手都是从新人过来的,没有谁天生什么都会做。一件事件,如果还没开始做,就自己否定自己,认为自己做不到,那么肯定是做不到的。 l习惯了被动接收知识,丧失了主动学习的能力。 现在的学生大多从小习惯了被灌输知识,只学老师教的,只学老师考的。殊不知一旦走向社会,将不再有老师来教,不再有应付不完的考试。做智能车和传统的教学不同,学生将从被动学习的地位转变为主动学习。就算有指导老师,有指导的学长,但也都处于被动地位,往往都不会主动来教。有的学生一开始就没有转变思想,还希望就像实验课一样,老师安排好步骤1,2,3……,然后自己按照老师安排好的步骤按部就班的完成。这样的学生,往往都丧失了提出问题和分析问题的能力,只是一个应付考试的机器。要知道,解决问题的第一步是提出问题,如果总等着别人来教,那么问题永远会挡在你面前。 l缺乏团队精神和合作意识 智能车比赛是以团队的形式参赛,只依靠个人能力单兵作战就能取得好成绩的是很少很少的。当今社会,任何人的成功都离不开身后的团队的支撑。智能车是一个很复杂的系统,电路、机械、传感器、单片机、底层驱动、控制算法……。如果所有的任务都是一个人去完成,固然锻炼了自己,但想做的很好却很不现实。很多新人,来到实验室,来到一个陌生的环境和团队,连向学长请教,和同学交流的勇气都没有,又如何融入团队呢。除了要主动融入团队,还要培养自己的团队意识。团队精神往往表现为一种责任感,如果团队遇到问题,每个人都只顾自己,出了错误,不想着解决问题,而是互相推诿埋怨。这样的团队,肯定是无法取得好成绩的。 l缺乏耐心和细心的精神 其实把一件事做好很简单,细心加上耐心。不细心就想不到,没有耐心,即使想到了也做不到。做事怕麻烦,将就,说白了就是惰性在作祟。明明可以把支架做的更轻更漂亮,明明可以把程序写的更简洁,明明可以把电路设计得更完善……。其实,每个人都有很大潜力,如果不逼自己一次,你永远不知道自己的潜力有多

飞思卡尔杯智能车竞赛报告总结

1.1. 系统分析 智能车竞赛要求设计一辆以组委会提供车模为主体的可以自主寻线的模型车,最后成绩取决于单圈最快时间。因此智能车主要由三大系统组成:检测系统,控制系统,执行系统。其中检测系统用于检测道路信息及小车的运行状况。控制系统采用大赛组委会提供的16位单片机MC9S12XS128作为主控芯片,根据检测系统反馈的信息新局决定各控制量——速度与转角,执行系统根据单片机的命令控制舵机的转角和直流电机的转速。整体的流程如图1.1,检测系统采集路径信息,经过控制决策系统分析和判断,由执行系统控制直流电机给出合适的转速,同时控制舵机给出合适的转角,从而控制智能车稳定、快速地行驶。 图2.1 1.2. 系统设计 参赛小车将电感采集到的电压信号,经滤波,整流后输入到XS128单片机,用光电编码器获得实时车速,反馈到单片机,实现完全闭环控制。速度电机采用模糊控制,舵机采用PD控制,具体的参数由多次调试中获得。考滤到小车设计的综合性很强,涵盖了控制、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科领域,因此我们采用了模块化设计方法,小车的系统框图如图2.2。

第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 图2.2 1.3. 整车外观 图2.3

1.4. 赛车的基本参数 智能车竞赛所使用的车模是东莞市博思公司生产的G768型车模,由大赛组委会统一提供,是一款带有摩擦式差速器后轮驱动的电动模型车。车模外观如图3.1。车模基本参数如表3.1。 图3.1 表3.1车模基本参数 1.5. 赛车前轮定位参数的选定

第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告 现代汽车在正常行驶过程中,为了使汽车直线行驶稳定,转向轻便,转向后能自动回正,减少轮胎和转向系零件的磨损等,在转向轮、转向节和前轴之间须形成一定的相对安装位置,叫车轮定位,其主要的参数有:主销后倾、主销内倾、车轮外倾和前束。模型车的前轮定位参数都允许作适当调整,故此我们将自身专业课所学的理论知识与实际调车中的赛车状况相结合,最终得出赛车匹配后的前轮参数[6]。 1.5.1. 主销后倾角 主销后倾角是指在纵向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角γ,如图3-2。模型车的主销后倾角可以设置为0、 2°?3°、 4°?6°,可以通过改变上横臂轴上的黄色垫片来调整,一共有四个垫片,前二后二时为0°,前一后三为2°?3°,四个全装后面时为4°?6°。 由于主销后倾角过大时会引起转向沉重,又因为比赛所用舵机特性偏软,所以不宜采用大的主销后倾角,以接近0°为好,即垫片宜安装采用前二后二的方式,以便增加其转向的灵活性。如图3.3。 图3.2 图3.3 1.5. 2. 主销内倾角 主销内倾角是指在横向平面内主销轴线与地面垂直线之间的夹角β,如图3.4,它的作用也是使前轮自动回正。对于模型车,通过调整前桥的螺杆的长度可以改变主销内倾角的大小,由于前轴与主销近似垂直的关系,故主销内倾角

飞思卡尔智能车电机资料

3.1.6驱动电机介绍 驱动电机采用直流伺服电机,我们在此选用的是RS-380SH型号的伺服电机,这是因为直流伺服电机具有优良的速度控制性能,它输出较大的转矩,直接拖动负载运行,同时它又受控制信号的直接控制进行转速调节。在很多方面有优越性,具体来说,它具有以下优点: (1)具有较大的转矩,以克服传动装置的摩擦转矩和负载转矩。 (2)调速范围宽,高精度,机械特性及调节特性线性好,且运行速度平稳。 (3)具有快速响应能力,可以适应复杂的速度变化。 (4)电机的负载特性硬,有较大的过载能力,确保运行速度不受负载冲击的 影响。 (5)可以长时间地处于停转状态而不会烧毁电机,一般电机不能长时间运行于 停转状态,电机长时间停转时,稳定温升不超过允许值时输出的最大堵转转矩称为连续堵转转矩,相应的电枢电流为连续堵转电流。 图3.1为该伺服电机的结构图。图3.2是此伺服电机的性能曲线。 图3.1 伺服电机的结构图

图3.2 伺服电机的性能曲线 3.1.7 舵机介绍 舵机是一种位置伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是:控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图3.3所示。图3.4为舵机的控制线。

飞思卡尔智能车竞赛光电组技术报告

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛光电组技术报告 学校:中北大学 伍名称:ARES 赛队员:贺彦兴 王志强 雷鸿 队教师:闫晓燕甄国涌

关于技术报告和研究论文使用授权的说明书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:2014-09-15日

摘要 本文介绍了第九届“飞思卡尔杯全国大学生智能车大赛光电组中北大学参赛队伍整个系统核心采用飞思卡尔单片机MC9S12XS128MAA ,利用TSL1401线性CCD 对赛道的行扫描采集信息来引导智能小车的前进方向。机械系统设计包括前轮定位、方向转角调整,重心设计器件布局设计等。硬件系统设计包括线性CCD传感器安装调整,电机驱动电路,电源管理等模块的设计。软件上以经典的PID算法为主,辅以小规Bang-Bang 算法来控制智能车的转向和速度。在智能车系统设计开发过程中使用Altium Designer设计制作pcb电路板,CodeWarriorIDE作为软件开发平台,Nokia5110屏用来显示各实时参数信息并利用蓝牙通信模块和串口模块辅 助调试。关键字:智能车摄像头控制器算法。

目录 1绪论 (1) 1.1 竞赛背景 (1) 1.2国内外智能车辆发展状况 (1) 1.3 智能车大赛简介 (2) 1.4 第九届比赛规则简介 (2) 2智能车系统设计总述 (2) 2.1机械系统概述 (3) 2.2硬件系统概述 (5) 2.3软件系统概述 (6) 3智能车机械系统设计 (7) 3.1智能车的整体结构 (7) 3.2前轮定位 (7) 3.3智能车后轮减速齿轮机构调整 (8) 3.4传感器的安装 (8) 4智能车硬件系统设计 (8) 4.1XS128芯片介绍 (8) 4.2传感器板设计 (8) 4.2.1电磁传感器方案选择 (8) 4.2.2电源管理模 (9) 4.2.3电机驱动模块 (10) 4.2.4编码器 (11) 5智能车软件系统设 (11) 5.1程序概述 (11) 5.2采集传感器信息及处理 (11) 5.3计算赛道信息 (13) 5.4转向控制策略 (17) 5.5速度控制策略 (19) 6总结 (19)

第六届“飞思卡尔”全国大学生智能车全国赛比赛规则

第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛 比赛规则与赛场纪律 参赛选手须使用竞赛秘书处统一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,包括传感器信号采集处理、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各分赛区的场地比赛,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为主,技术报告、制作工程质量评分为辅来决定。大赛根据车模检测路径方案不同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。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;车模通过采集赛道图像(一维、二维)进行进行路经检测的属于摄像头组;车模通过采集赛道上少数孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。 竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分赛区预赛以及全国总决赛,在实际可操作性基础上力求公正与公平。 一、器材限制规定 1. 须采用统一指定的车模。本届比赛指定采用三种车模,分别用于三个 赛题组: 编 号车模外观和规格 赛 题 组 供 应 厂 商 A 型车模 光 电 组 东 莞 市 博 思 电 子 数 码 科 技 有 限 公 司

车模:G768 电机:RS380-ST/3545, 舵机:FUTABA3010 B 型 车 模 车模型号 电机:540,伺服器:S-A6 电 磁 组 北 京 科 宇 通 博 科 技 有 限 公 司 C 型 车 模 车模型号:N286 电机:RN260-CN 38-18130 伺服器:FUTABA3010 摄 像 头 组 东 莞 市 博 思 电 子 数 码 科 技 有 限 公 司 细节及改动限制见附件一。

飞思卡尔项目书

飞思卡尔智能车比赛项目 参赛时间:2011.7.16 — 2011.7.20 赛前准备时间:2010.7 ---2011.7 飞思卡尔智能车比赛简介: 为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,促进高等教育教学改革,受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201号文,附件1),由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会(以下简称自动化分教指委)主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,为优秀人才的脱颖而出创造条件。 该竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台,竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节,要求学生组成团队,协同工作,初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体,是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景,涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明,评价标准客观,坚持公开、公平、公正的原则,力求向健康、普及、持续的方向发展。 该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方,得到了教育部相关领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价,已发展成全国30个省市自治区近300所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年起被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中科技人文竞赛之一(教高函[2007]30号文)。 全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校(包括港、澳地区的高校)参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛,各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况,分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针,充分调动各方面参与的积极性。 全国大学生智能汽车竞赛一般在每年的10月份公布次年竞赛的题目和组织方式,并开始接受报名,次年的3月份进行相关技术培训,7月份进行分赛区竞赛,8月份进行全国总决赛。 飞思卡尔智能车比赛技术要求:

飞思卡尔智能车设计报告

飞思卡尔智能车设计报告

目录 1.摘要 (3) 2.关键字 (3) 3.系统整体功能模块 (3) 4.电源模块设计 (4) 5.驱动电路设计 (4) 6.干簧管设计 (5) 7.传感器模块设计 (6) 8.传感器布局 (6) 9.软件设计 (7) 9.1控制算法 (7) 9.2软件系统实现(流程图) (10) 10.总结 (11) 11.参考文献 (12)

1.摘要 “飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛以“立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越”为指导思想,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,为优秀人才的脱颖而出创造条件。该竞赛以汽车电子为背景,涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的科技创意性比赛。 本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。本智能车系统是以飞思卡尔32 位单片机K60为核心,用电感检测赛道导线激发的电磁信号, AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息,通过控制舵机来改变车的转向,用增量式PID进行电机控制,用编码器来检测小车的速度,共同完成智能车的控制。 2.关键字 电磁、k60、AD、PID、电机、舵机 3.系统整体功能模块 系统整体功能结构图

4.电源模块设计 电源是一个系统正常工作的基础,电源模块为系统其他各个模块提供所需要的能源保证,因此电源模块的设计至关重要。模型车系统中接受供电的部分包括:传感器模块、单片机模块、电机驱动模块、伺服电机模块等。设计中,除了需要考虑电压范围和电流容量等基本参数外,还要在电源转换效率、噪声、干扰和电路简单等方面进行优化。可靠的电源方案是整个硬件电路稳定可靠运行的基础。 全部硬件电路的电源由7.2V,2A/h的可充电镍镉电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电流容量各不相同,因此电源模块应该包含多个稳压电路,将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。 电源模块由若干相互独立的稳压电源电路组成。在本系统中,除了电机驱动模块的电源是直接取自电池外,其余各模块的工作电压都需要经电源管理芯片来实现。 由于智能车使用7.2V镍镉电池供电,在小车行进过程中电池电压会有所下降,故使用低压差电源管理芯片LM2940。LM2940是一款低压稳压芯片,能提供5V的固定电压输出。LM2940低压差稳压芯片克服了早期稳压芯片的缺点。与其它的稳压芯片一样,LM2940需要外接一个输出电容来保持输出的稳定性。出于稳定性考虑,需要在稳压输出端和地之间接一个47uF低等效电阻的电容器。 舵机的工作电压是6伏,采用的是LM7806。 K60单片机和5110液晶显示器需要3.3伏供电,采用的是LM1117。 5.驱动电路设计 驱动电路采用英飞凌的BTS7960,通态电阻只有16mΩ,驱动电流可达43A,具有过压、过流、过温保护功能,输入PWM频率可达到25KHz,电源电压5.5V--27.5V。BTS7960是半桥驱动,实际使用中要求电机可以正反转,故使用两片接成全桥驱动。如图下图所示。

飞思卡尔智能车比赛个人经验总结

先静下心来看几篇技术报告,可以是几个人一起看,边看边讨论,大致了解智能车制作的过程及所要完成的任务。 看完报告之后,对智能车也有了大概的了解,其实总结起来,要完成的任务也很简单,即输入模块——控制——输出。 (1)输入模块:各种传感器(光电,电磁,摄像头),原理不同,但功能都一样,都是用来采集赛道的信息。这里面就包含各种传感器的原理,选用,传感器电路的连接,还有传感器的安装、传感器的抗干扰等等需要大家去解决的问题。 (2)控制模块:传感器得到了我们想要的信息,进行相应的AD转换后,就把它输入到单片机中,单片机负责对信息的处理,如除噪,筛选合适的点等等,然后对不同的赛道信息做出相应的控制,这也是智能车制作过程中最为艰难的过程,要想出一个可行而又高效的算法,确实不是一件容易的事。这里面就涉及到单片机的知识、C语言知识和一定的控制算法,有时为了更直观地动态控制,还得加入串口发送和接收程序等等。 (3)输出模块:好的算法,只有通过实验证明才能算是真正的好算法。经过分析控制,单片机做出了相应的判断,就得把控制信号输出给电机(控制速度)和舵机(控制方向),所以就得对电机和舵机模块进行学习和掌握,还有实现精确有效地控制,又得加入闭环控制,PID算法。 明确了任务后,也有了较为清晰的控制思路,接下来就着手弄懂每一个模块。虽然看似简单,但实现起来非常得不容易,这里面要求掌握电路的知识,基本的机械硬件结构知识和单片机、编程等计算机知识。最最困难的是,在做的过程中会遇到很多想得到以及想不到的事情发生,一定得细心地发现问题,并想办法解决这些问题。 兴趣是首要的,除此之外,一定要花充足的时间和精力在上面,毕竟,有付出就会有收获,最后要明确分工和规划好进度。

飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述

飞思卡尔智能车竞赛策略和比赛方案综述 一、竞赛简介 起源: “飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国,是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池,参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车,在专门设计的跑道上自动识别道路行驶,谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高,谁就是获胜者。其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识,对学生的知识融合和实践动手能力的培养,具有良好的推动作用。 全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块,通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件,制作一个能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜。因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。 该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方,自2006年首届举办以来,成功举办了五届,得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价,已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一(教高函[2007]30号文,附件2),2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。 分赛区、决赛区比赛规则 在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同,都分为初赛与决赛两个阶段。在计算比赛成绩时,分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。决赛区比赛时,还需结合技术报告分数综合评定。 1.初赛与决赛规则 1)初赛规则 比赛场中有两个相同的赛道。 参赛队通过抽签平均分为两组,并以抽签形式决定组内比赛次序。比赛分为两轮,两组同时在两个赛道上进行比赛,一轮比赛完毕后,两组交换场地,再进行第二轮比赛。在每轮比赛中,每辆赛车在赛道上连续跑两圈,以计时起始线为计时点,以用时短的一圈计单轮成绩;每辆赛车以在两个单轮成绩中的较好成绩为赛车成绩;计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。 从两组比赛队中,选取成绩最好的25支队晋级决赛。技术评判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查,如有违反器材限制规定的(指本规则之第一条)当时取消决赛资格,由后备首名晋级代替;由裁判组申报组委会执委会批准公布决赛名单。 初赛结束后,车模放置在规定区域,由组委会暂时保管。

全国大学生飞思卡尔杯智能汽车竞赛

第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛 竞速比赛规则与赛场纪律 参赛选手须使用竞赛秘书处统一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,包括传感器信号采集处理、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各分(省)赛区的场地比赛,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膜技术报告。大赛根据车模检测路径方案不同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。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;车模通过采集赛道图像(一维、二维)或者连续扫描赛道反射点的方式进行进行路经检测的属于摄像头组;车模通过采集赛道上少数孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。 竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分(省)赛区预赛以及全国总决赛,在实际可操作性基础上力求公正与公平。 一、器材限制规定 编 号 车模外观和规格赛题组供应厂商A 型 车 模 车模:G768 电机:RS380-ST/3545,摄像头 组 东莞市博 思电子数 码科技有 限公司

舵机:FUTABA3010 B 型 车 模 车模型号 电机:540,伺服器:S-D6光电组 北京科宇 通博科技 有限公司 C 型 车 模 车模型号:N286 电机:RN260-CN 38-18130 伺服器:FUTABA3010电磁组 东莞市博 思电子数 码科技有 限公司 各赛题组车模运行规则: a)光电组,摄像头组:车模正常运行。 车模使用A型车模(摄像头组)、B型车模(光电组)。车模运行方向为,转向轮在前,动力轮在后。如图1所示:

(毕业设计)飞思卡尔智能车及机器视觉

图像处理在智能车路径识别中的应用 摘要 机器视觉技术在智能车中得到了广泛的应用,这项技术在智能车的路径识别、障碍物判断中起着重要作用。基于此,依据飞思卡尔小车的硬件架构,研究机器视觉技术应用于飞思卡尔小车。飞思卡尔智能车处理器采用了MC9S12XS128芯片,路况采集使用的是数字摄像头OV7620。 由于飞思卡尔智能车是是一款竞速小车,因此图像采集和处理要协调准确性和快速性,需要找到其中的最优控制。因此本设计主要需要完成的任务是:怎样用摄像头准确的采集每一场的图像,然后怎样进行二值化处理;以及怎样对图像进行去噪处理;最后也就是本设计的难点也是设计的核心,怎样对小车的轨迹进行补线。 本设计的先进性,在众多的图像处理技术中找到了适合飞思卡尔智能车的图像处理方法。充分发挥了摄像头的有点。经过小车的实际测试以及相关的MATLAB 仿真,最终相关设计内容都基本满足要求。小车的稳定性和快速性得到显著提高。 关键词:OV7620,视频采集,图像处理,二值化

The Application of Image Processing in the Recognition of Intelligent Vehicle Path ABSTRACT CameraMachine vision technology in the smart car in a wide range of applications, the technology identified in the path of the smart car, and plays an important role in the obstacles to judge. Based on this, based on the architecture of the Freescale car, machine vision technology used in the Freescale car. Freescale smart car the processor MC9S12XS128 chip traffic collected using a digital camera OV7620. Freescale's Smart car is a racing car, so the image acquisition and processing to coordinate the accuracy and fast, you need to find the optimal control. This design need to complete the task: how to use the camera to accurately capture every image, and then how to binarization processing; and how to image denoising; last is the difficulty of this design is the design of the core, how to fill line on the trajectory of the car. The advanced nature of the design found in many image processing techniques of image processing methods for Freescale Smart Car. Give full play to the camera a bit. The actual testing of the car and MATLAB simulation, the final design content can basically meet the requirements. The car's stability and fast to get improved significantly. KEY WORDS:OV7620,Video Capture,PictureProcessing,Binarization

飞思卡尔智能车程序

Main.c #include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE "mc9s12db128b" #include "define.h" #include "init.h" // variable used in video process volatile unsigned char image_data[ROW_MAX][LINE_MAX] ; // data array of picture unsigned char black_x[ROW_MAX] ; // 0ne-dimensional array unsigned char row ; // x-position of the array unsigned char line ; // y-position of the array unsigned int row_count ; // row counter unsigned char line_sample ; // used to counter in AD unsigned char row_image ; unsigned char line_temp ; // temperary variable used in data transfer unsigned char sample_data[LINE_MAX] ; // used to save one-dimension array got in interruption // variables below are used in speed measure Unsigned char pulse[5] ; // used to save data in PA process Unsigned char counter; // temporary counter in Speed detect Unsigned char cur_speed; // current speed short stand; short data; unsigned char curve ; // valve used to decide straight or turn short Bounds(short data); short FuzzyLogic(short stand); /*----------------------------------------------------------------------------*\ receive_sci \*----------------------------------------------------------------------------*/ unsigned char receive_sci(void) // receive data through sci { unsigned char sci_data; while(SCI0SR1_RDRF!=1); sci_data=SCI0DRL; return sci_data; } /*----------------------------------------------------------------------------*\ transmit_sci \*----------------------------------------------------------------------------*/ void transmit_sci(unsigned char transmit_data) // send data through sci { while(SCI0SR1_TC!=1); while(SCI0SR1_TDRE!=1);

飞思卡尔智能车竞赛摄像头组——技术报告 精品

"飞思卡尔"杯全国大学生智能汽车竞赛 技术报告

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:孟泽民 章志诚 徐晋鸿 带队教师签名:陈朋 朱威 日期:2013.8.15

摘要 本文设计的智能车系统以MK60N512ZVLQ10微控制器为核心控制单元,通过Ov7620数字摄像头检测赛道信息,使用K60的DMA模块采集图像,采用动态阈值算法对图像进行二值化,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并让其更稳定,我们使用自主编写的Labview上位机、SD卡模块、无线模块等调试工具,进行了大量硬件与软件测试。实验结果表明,该系统设计方案可行。 关键词:MK60N512VMD100,Ov7620,DMA,PID,Labview,SD卡

Abstract In this paper we will design a smart car system based on MK60N512ZVLQ10 as the micro-controller unit. We use a Ov7620 digital image camera to obtain lane image information. The MCU gets the image by its DMA module. Then convert the original image into the binary image by using dynamic threshold algorithm in order to extract black guide line for track identification. An inferred sensor is used to measure the car`s moving speed. We use PID control method to adjust the rotate speed of driving electromotor and direction of steering electromotor,to achieve the closed-loop control for the speed and direction. To increase the speed of the car and make it more reliable,a great number of the hardware and software tests are carried on and the advantages and disadvantages of the different schemes are compared by using the Labview simulation platform designed by ourselves,the SD card module and the wireless module. The results indicate that our design scheme of the smart car system is feasible. Keywords: MK60N512VMD100,DMA,Ov7620,PID,Labview,SD card

(完整版)飞思卡尔智能车光电组技术报告

第十届全国大学生“飞思卡尔”杯华 北赛 智能汽车竞赛 技术报告 目录 目录 (1) 第一章方案设计 (1) 1.1系统总体方案的选定 (1) 1.2系统总体方案的设计 (1) 1.3 小结 (2) 第二章智能汽车机械结构调整与优化 (3) 2.1智能汽车车体机械建模 (3) 2.2 智能汽车传感器的安装 (4) 2.2.1速度传感器的安装 (4) 1

2.2.2 线形CCD的安装 (5) 2.2.3车模倾角传感器 (5) 2.3重心高度调整 (5) 2.3.1 电路板的安装 (6) 2.3.2 电池安放 (6) 2.4 其他机械结构的调整 (6) 2.5 小结 (6) 第三章智能汽车硬件电路设计 (7) 3.1主控板设计 (7) 3.1.1电源管理模块 (7) 3.1.2 电机驱动模块 (8) 3.1.3 接口模块 (9) 3.2智能汽车传感器 (10) 3.2.1 线性CCD传感器 (10) 3.2.2 陀螺仪 (10) 3.2.3 加速度传感器 ...............................................................错误!未定义书签。 3.2.3 编码器 (11) 3.3 键盘,数码管..........................................................................错误!未定义书签。 3.4液晶屏 (12) 3.5 小结 (12) 第四章智能汽车控制软件设计 (13) 4.1线性CCD传感器路径精确识别技术 (13) 4.1.1新型传感器路径识别状态分析 (14)

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