飞思卡尔智能车竞赛新手入门建议

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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

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。

飞思卡尔智能车摄像头组新手指南(5)--让车跑起来篇

飞思卡尔智能车摄像头组新手指南(5)--让车跑起来篇

飞思卡尔智能车摄像头组新⼿指南(5)--让车跑起来篇舵机、电机控制策略让车跑起来彭岸辉控制器设置了快速的控制周期,在每个运算周期内,控制器即时地得到智能车车速以及传感器采样来的道路信号,经过控制算法的计算后,控制单元输出相应的前轮控制转⾓以及电机占空⽐的值,其输出值再经过函数映射关系转换为 PWM 脉宽信号传⾄前轮舵机以及驱动电机,从⽽实现⼀个周期的控制。

由于摄像头的信号是具有周期性的,可以直接采⽤摄像头采集⼀幅图像的周期作为控制周期。

舵机控制采⽤ PD 控制,控制跟随性较好,P可以及时对赛道的变化作出反应,当然舵机的 P 项值也是跟随赛道情况变化的,直道和较⼩的弯道时控制较弱,90 度弯道或 270 度⼤弯道控制量较强,D有预测道路类型的作⽤,也就是能使舵机提前打⾓。

电机控制采⽤ PID 控制,可以减⼩动态误差并且跟随性能较好。

当然也可以使⽤其他控制,很多⼈舵机采⽤P控制,电机采⽤PD或PI控制。

对⽐他们的优缺点⾃⼰选择适合⾃⼰⼩车的PID。

这⾥不进⾏深⼊讲解。

前⾯的⼯作完成后懂得基本的图像处理算法就差不多可以使⼩车跑起来了!要使⼩车跑起来其实不难的,很多初学者最希望的就是看⾃⼰的车跑起来,因为当初我也是这样的,很理解师弟师妹们此刻的想法!最基本的图像处理算法就是:图像中间往两边搜索⿊线注意:初学者在初学时不知道偏差是怎样计算的。

这⾥就提⼀下:偏差就是计算出的中线即图中赛道中的⿊线与摄像头所看到的中线即图中赛道中的竖直红线(例如采集到的图像是100列的,那么摄像头看到的中线就是50)做差得到的值就是偏差。

它表⽰车当前位置与期望位置的偏离程度。

再看个图吧:⽤两⾏来说明,其他的⼀样。

第⼀⾏左边坐标(0,1)右边坐标(0,99),得出的中线就是(0,50),那么50所在的那⼀列就是摄像头所看到的中线(就是图中竖直的红线)。

这⾥再提⼀下,很多⼈提出中线后发现上位机上或LCD上没显⽰出中线,其实显⽰出中线很简单的:根据RGB,⼀个像素点的像素值为255时显⽰出来的是⽩⾊,像素值为0时显⽰出来的是⿊⾊。

飞思卡尔智能车新手入门解决方案

飞思卡尔智能车新手入门解决方案

目录目录 (1前言 (3一、基于飞思卡尔芯片的智能循迹车 (11、智能循迹车简介 (12、摄像头组方案 (1(1CMOS模拟摄像头 (2(2CMOS数字摄像头 (33、光电组方案 (4(1红外传感器 (4(2激光传感器 (64、电磁组方案 (10(1工型电感传感器 (10(2色环电感传感器 (10(3硬件设计 (105、道路识别策略 (11(1摄像头信号采集 (12(2红外传感器信号采集 (13(3电磁传感器信号采集 (136、电机驱动 (147、速度检测 (168、调试策略 (17(1速度调试(以摄像头组为例子 (17(2综合调试 (18二、入门级别智能车方案——基于STC89C52单片机智能小车 (191、简介 (192、方案 (19(1基于红外传感器循迹方案 (19(2基于激光传感器循迹方案 (203、利用中断调制PWM占空比驱动直流电机 (23 (1直流电机的实物图片 (23(2直流电机的介绍 (23(3直流电机的驱动 (234、利于中断调制PWM占空比驱动舵机摇头 (24 1、舵机的原理及其应用 (24(1舵机的实物图片: (24(2舵机的介绍 (25(3舵机的工作原理 (255、数码管显示 (251、数码管原理 (256、LED流水灯控制 (27LED灯参考电路图 (277、液晶显示 (28(11602液晶显示 (28a主要技术参数 (28b信号接脚 (29c基本操作时序 (29d电路图接法 (29(212864液晶显示 (30a主要技术参数 (30b信号接脚 (30c基本操作时序 (30d电路图接法 (318、ADC0804 (319、DAC0832 (3210、I2C总线 (3411、矩阵控制 (3512、蜂鸣器控制 (36前言智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。

人工智能在机电一体化及自动控制领域日益得到重视,现阶段在机电一体化及自动化专业教学方式上,部分院校较重视实践而轻理论,部分院校较重视理论而轻实践,但有一个共同点就是:通过一些相关技能竞赛能够有效地提高学生的综合能力,在比赛过程中充分锻炼了参赛者理论知识和实操能力;如:飞思卡尔智能汽车竞赛,电子设计竞赛,机械创新设计竞赛,瑞萨竞赛等。

学习飞思卡尔经验

学习飞思卡尔经验

飞思卡尔第一阶段了解飞思卡尔比赛及比赛规则,每年都有变化,一般在每年年初发布比赛规则,到官网查看。

时间每年1月份(飞思卡尔比赛一般分赛区进行比赛,最终各赛区代表进行全国总决赛。

比赛分三个组分别是电磁组、光电组、摄像头组,关于各组要求每年都不一样,自己看官网。

)第二阶段准备阶段(时间2月中旬到4月底)1,学习制作PCB电路板,建议用Alitum Designer9软件,关于这个软件的书籍可以到图书馆借,重要的是看视频讲解,关于视频讲解建议大家看“郭天祥《十天学会Altium Designer》”讲的很详细。

这个大概需要花费二十天的时间,边看边练习。

2,购买器件,熟悉各器件套的性能、封装、各引脚功能。

3,学习飞思卡尔芯片(分两种mc9s12xs128、K60)建议用mc9s12xs128。

关于飞思卡尔比赛有些专门的书籍《mc9s12xs单片机原理及嵌入式系统开发》,张阳组编,电子工业出版社。

《智能汽车竞赛设计与实践—基于s12xs和kinetis k10》蔡述庭组编。

把这两本书看看,在学习飞思卡尔编程软件codewarrior 5.1这款软件,只能用5.1其他的不管用,因为其他的里面没有mc9s12xs128芯片。

4,编程练习,这需要你在51单片机编程熟悉的基础上进行,程序有各个模块组成,你首先看往年与你选择的比赛小组有关的程序,先读懂别人的程序,然后自己再编程。

需要把各个模块都练习一边,然后再把它们组合在一起。

5,这中间要把跑道铺好。

(铺跑道要按照比赛规则去铺跑道,建议问问往届参赛人员)第三阶段(时间5月到比赛前)硬件安装1,需要把你自己做的各个模块电路(驱动模块、最小系统模块、稳压电路)和你的器件组装。

2,在跑道上开始试车,试车需要调试,各个参数需要调整,记录下来每次出问题的原因,把他解决了,因为比赛时跑道和你自己铺的不会一样。

飞思卡尔--智能汽车竞赛培训-机械结构部分

飞思卡尔--智能汽车竞赛培训-机械结构部分

四、电机的安装
留心的同学应该已经注意到,有些智能车在运行过程中 电机声音特别大,而有些智能车的声音却几乎听不到,这是 为什么呢?这种声音的来源其实是电机齿轮与传动齿轮之间 的啮合,因为捏合角没有调好而导致电机的声音特别大,同 时,啮合角不仅影响了电机的声音强度,而且更重要的是它 直接影响了电机对整车的驱动性,因此,啮合度不应太松, 当然也不宜太紧,在调试的过程中应准确把握。
飞思卡尔--智能汽车竞赛培训机械结构部分
一、转向舵机的安装
是否需要加长舵机臂?
北京科技大学
清华大学
一、转向舵机的安装
是否需要加长舵机臂?
加长舵机臂能提高舵机的响应速度,舵机只需要转较 小角度就可以实现较大角度的转弯。
加长舵机臂对提高舵机的响应确实有一定的效果,但 是车身转动的惯性限制了车的转向。而舵机臂加长会降低 舵机定位的精度、提高重心、造成舵机损坏等。
后轴齿轮
电机
后轴
电机齿轮
齿轮安装示意图
五、机械结构的设计原则
减轻重量 降低重心,重心落在小车后轮1/3处 加固安装
电池使用方法
参数 : •电压:1.2×6=7.2 v
•容量:2000mAh 放电曲线(在3A的大电流放电条件下得到的结果)
电池使用方法
正确充电:
•推荐使用比赛选配的充电器。该充电器是为玩具电池设计的廉价的 充电器,内部没有智能充电控制电路,只能采用恒功率充电模式, 最大充电电流为700mA,平均充电电流300mA,涓流充电电流小于 100mA,充电时车转弯不灵活、转 弯时振动较大都有可能是受差速的影响,然而如何调节后轮 差速呢?这个没有精确的尺度,只能在调试过程中自己把握, 不宜过松也不宜太紧,最好的标准是小车在拐S弯时能灵活 自如。

飞思卡尔智能车比赛细则

飞思卡尔智能车比赛细则

2016目录第十一届竞赛规则导读说明.......................... 错误!未定义书签。

一、前言.......................................... 错误!未定义书签。

二、比赛器材...................................... 错误!未定义书签。

1、车模 ....................................... 错误!未定义书签。

(1)车模的种类............................ 错误!未定义书签。

(2)车模修改要求.......................... 错误!未定义书签。

2、电子元器件 ................................. 错误!未定义书签。

(1)微控制器.............................. 错误!未定义书签。

(2)传感器................................ 错误!未定义书签。

(3)伺服电机.............................. 错误!未定义书签。

3、电路板 ..................................... 错误!未定义书签。

4、编程语言及调试工具 ......................... 错误!未定义书签。

三、比赛环境...................................... 错误!未定义书签。

1、赛道 ....................................... 错误!未定义书签。

(1)赛道材质.............................. 错误!未定义书签。

(2)赛道尺寸、形状、间距.................. 错误!未定义书签。

(3)赛道引导方式.......................... 错误!未定义书签。

第四届飞思卡尔智能车大赛 培训资料

第四届飞思卡尔智能车大赛 培训资料
车大赛官方网站
考核办法 开学两பைடு நூலகம்内上交智能车设计报告(根据假期收 集资料) 第三周将根据报告内容安排面试
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欢迎提问
入门参考书
工作内容
智能车
总体设计
硬件设计
传感器 电动机驱动 舵机转向 单片机外围电路 电源电路 控制及显示电路
软件设计
各部分驱动程序设计 算法设计 各功能模块设计
学习方法
以自学研究为主, 以自学研究为主,指导老师提供指导意见 看书
挑战“ 《学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯》 学做智能车 挑战 飞思卡尔”
比赛使用组委会统一提供的车模、舵机、直流电机以及单片机、 比赛使用组委会统一提供的车模、舵机、直流电机以及单片机、 开发软件和在线调试工具, 开发软件和在线调试工具,保证参赛队伍在一个基本相同的硬 件平台上制作自己的智能车。 件平台上制作自己的智能车。
知识体系构成
汽车原理
电子技术
智能车
嵌入式系统 测试技术 (传感器) 数学建模
LOGO
第四届“飞思卡尔杯” 第四届“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛
简要介绍及初步辅导
辽宁工程技术大学 机械工程学院车辆工程系
基本内容
1 2 3 4 赛事简介 个人要求 工作内容 学习方法
赛事简介
智能车大赛来自韩国,最早是由韩国汉阳大学举办的, 智能车大赛来自韩国,最早是由韩国汉阳大学举办的,面向韩国 各个大学。 年这个比赛登陆中国, 各个大学。2006年这个比赛登陆中国,经过教育部批准,由飞思 年这个比赛登陆中国 经过教育部批准, 卡尔半导体公司赞助,由清华大学协办, 卡尔半导体公司赞助,由清华大学协办,在清华大学举办了第一 飞思卡尔”杯智能车车大赛。这个比赛主题很简单, 届“飞思卡尔”杯智能车车大赛。这个比赛主题很简单,要求参 赛选手在组委会提供的车模和相关部件平台下, 赛选手在组委会提供的车模和相关部件平台下,制作一辆可以自 主识别赛道的寻线小车,在比赛规定的赛道上进行竞速比赛, 主识别赛道的寻线小车,在比赛规定的赛道上进行竞速比赛,单 圈成绩最好的车获得冠军。 圈成绩最好的车获得冠军。

到底该如何开始学习做飞思卡尔智能车车呢

到底该如何开始学习做飞思卡尔智能车车呢

到底该如何开始学习做飞思车呢?学习新手迷茫,做过之后会感叹:不过如此.这是我见过所有的参赛选手的感受.而最近,有不少朋友发邮件或旺旺或留言于博上问如何学做飞思车其实这是个方法论的问题.答案不是具体的该学什么不该学什么,而是要怎么学,如何学效率最高.我把我的想法说一下吧.这是一位新学的朋友给我的留言:你好,我是新手,最近一直在看有关飞思卡尔杯的一些东西,但是感觉无从入手,不知道应该先学那些东西,然后在学那些东西……有时候看看别人的技术报告,很多东西都只是大概知道是怎么回事,却不知如何下手,比如说路径检测吧,我大概知道它的原理是怎么样的,但是如果拿一些红外收发管给我,叫我去接,我就不知道哪里应该接哪里了,还有它到底是怎么样实现与单片机互动之类(是不是应该把mc9s12了解个彻彻底底的,还是要怎样做)等等……很多很多问题都不知道如何下手去解决,希望能给点建议,谢谢!看得出这位朋友很希望快速上手做,但有些东西光看是不行的.我如是回答:其实这些硬件上的东西都是固定下来的的,怎么接有推荐电路.主要做的是算法部分,车子跑得要快要稳,算法的适应性要强,鲁棒性要好.我觉得你的动手机会可能不多,动动手做一次,跟着师兄们一起学习几天.具体的几点:S12不需要完全了解,用到的就那几个模块.ECT ADC PWM MDC PLL SCI 等等,一个一个地试,试清楚一个就组装车,开始控制慢速前进了.其实做车不要怕,慢慢来,做完了你就会发现收获相当大的.会简单的C语言,会单片机基础就可以了.但是,一定要动手做!大家可以讨论,论坛提供给大学是交流的平台,而不仅仅是download的平台.希望大学交流心得体会,在这提出问题,解决问题!最后,祝大家做车顺利!比赛成功.引自whut_wj的文章。

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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
大。

如果放任惰性作祟,做事总是差不多就行,能将就就将就,那么成功会离你越来越远。

在做智能车之前,要做好以下几点:
1.端正思想和态度
转变思想,做智能车是主动学习的工程,不要被动等待,不要总等着别人来安排,自己要主动的调研,学习,主动去交流,请教。

2.了解智能车
多上网了解智能车,多看几篇技术报告,从整体上了解智能车,对智能车形成总体的初步认识,也包括智能车比赛的规则。

当然,也要多了解自己所在的学校的智能车的开展情况,选拔策略,支持方式等等。

3.组建或融入团队
如果学校里已经有了这样的学生团体,不如赶紧融入进去,并且要从身边寻找志同道合的同学来组建参赛团队。

寻找搭档的原则应该是互补型的,如果自己打算编程,就应该找擅长且愿意做电路和机械的来组团。

组建团队的过程中,高低年级搭配是一个不错的组合,老队员带新人会使得个人学习和实践的效率大大提高。

4.其它
做智能车需要经费的支持,即使学校支持,往往也需要自己垫付。

做智能车也需要一块固定的地方,能够铺设赛道。

最好还要找一个很好的顾问,可能是自己的指导教师,也可能是高年级的学长,也可能是外校的老师和同学。

一旦准备完毕,应该尽早开始,从开始到初步完成,一直到参数调教到最优,对于新人,没有半年时间是很难的,何况中间还可能不断改进,甚至推到重来,而且做智能车过程中遇到的大部分问题,都是做之前无法预料的。

无论如何,即使是摸着石头过河,也比原地踏步强。

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