飞思卡尔电磁组
第九届飞思卡尔智能车竞赛材料清单V3.0
本材料表一共有9页，每个宝贝后面都附带有链接第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表(XS128)序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MC9S12XS128最小系统（16位）78.75178.75详情2BDM下载器（集成USB转串口）52.5152.5详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM2940电源芯片428详情12LM2940元件包0.320.6详情13200线编码器（单相）128.11128.1详情14编码器支架12112详情15编码器齿轮（B车）15.2115.2详情16OLED显示屏34.3134.3详情17第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表（K60）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MK60DN512ZVLL10最小系统（32位）110.71110.7详情2OSJTAG下载器（集成USB转串口）84184详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（单相）128.11128.1详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（B车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛光电组材料表（MCF52255）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MCF52255最小系统（32位）110.71110.7详情2BDM下载器84184详情3线性CCD模块1201120详情4偏振片15115详情5线性CCD安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7舵机支架40140详情8舵机转向舵盘39.6139.6详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（单相）128.11128.1详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（B车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定B车模详情总计711.1元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表（XS128）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MC9S12XS128最小系统（16位）78.75178.75详情2BDM下载器（集成USB转串口）52.5152.5详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7MMA7361加速度传感器模块（三轴）21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块（双轴）75175详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM2940电源芯片428详情12LM2940元件包0.320.6详情13200线编码器（双相）147.251147.25详情14编码器支架12112详情15编码器齿轮（D车）15.2115.2详情16OLED显示屏34.3134.3详情17第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情18第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计765.6元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表（K60）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MK60DN512ZVLL10最小系统（32位）110.71110.7详情2OSJTAG下载器（集成USB转串口）84184详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7MMA7361加速度传感器模块（三轴）21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块（双轴）75175详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（双相）147.251147.25详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（D车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情20第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计829.05元第九届飞思卡尔智能车竞赛摄像头组材料表（MCF52255）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MCF52255最小系统（32位）110.71110.7详情2BDM下载器84184详情3摄像头模块OV76201201120详情4偏振片15115详情5摄像头安装支架48148详情6碳素杆（10mm*8mm*500mm）12112详情7MMA7361加速度传感器模块（三轴）21121详情8ENC-03MB陀螺仪模块（双轴）75175详情9BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情10BTN7971驱动芯片17.29469.16详情11LM1117-3.3电源芯片428详情12LM1117-3.3元件包0.320.6详情13LM2940电源芯片428详情14LM2940元件包0.320.6详情15200线编码器（双相）147.251147.25详情16编码器支架12112详情17编码器齿轮（D车）15.2115.2详情18OLED显示屏34.3134.3详情19第9届飞思卡尔竞赛指定D车模详情20第9届飞思卡尔竞赛指定E车模详情总计序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MC9S12XS128最小系统（16位）78.75178.75详情2BDM下载器（集成USB转串口）52.5152.5详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线（50米长）15115详情9碳素杆（5cm*3cm*1000mm）10.8110.8详情10碳素杆（6cm*4cm*1000mm）12224详情11碳素杆三通件（垂直） 4.829.6详情12碳素杆三通件（倾斜） 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情16LM2940电源芯片428详情17LM2940元件包0.320.6详情18200线编码器（双相）149.582299.16详情19编码器支架12112详情20编码器齿轮（D车）15.2115.2详情21OLED显示屏34.3134.3详情22第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MK60DN512ZVLL10最小系统（32位）110.71110.7详情2OSJTAG下载器（集成USB转串口）84184详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线（50米长）15115详情9碳素杆（5cm*3cm*1000mm）10.8110.8详情10碳素杆（6cm*4cm*1000mm）12224详情11碳素杆三通件（垂直） 4.829.6详情12碳素杆三通件（倾斜） 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情16BTN7971驱动芯片17.29469.16详情17LM1117-3.3电源芯片428详情18LM1117-3.3元件包0.320.6详情19LM2940电源芯片428详情20LM2940元件包0.320.6详情21200线编码器（双相）149.582299.16详情22编码器支架12112详情23编码器齿轮（D车）15.2115.2详情24OLED显示屏34.3134.3详情25第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计第九届飞思卡尔智能车竞赛电磁组材料表（MCF52255）序号名称单价（元）数量总计（元）链接1MCF52255最小系统（32位）110.71110.7详情2BDM下载器84184详情310mH工字电感0.82016详情4 6.8nf电容0.2204详情5LM386运算放大器3412详情6NE5532运算放大器 3.5414详情7干簧管 2.525详情80.3mm漆包线（50米长）15115详情9碳素杆（5cm*3cm*1000mm）10.8110.8详情10碳素杆（6cm*4cm*1000mm）12224详情11碳素杆三通件（垂直） 4.829.6详情12碳素杆三通件（倾斜） 4.829.6详情13舵机支架40140详情14舵机转向舵盘39.6139.6详情15BTN7971电机驱动（4合1）1261126详情16BTN7971驱动芯片17.29469.16详情17LM1117-3.3电源芯片428详情18LM1117-3.3元件包0.320.6详情19LM2940电源芯片428详情20LM2940元件包0.320.6详情21200线编码器（双相）149.582299.16详情22编码器支架12112详情23编码器齿轮（C车）15.2115.2详情24OLED显示屏34.3134.3详情25第9届飞思卡尔竞赛指定C车模详情总计。
飞思卡尔智能车 电磁组 技术报告
//#define K10
//#define Kp 1;//PID的//#define Kd 1;
#include <hidef.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <MC9S12XS128.h>
3.1.3
考虑到适当增加力臂来提高舵机的灵敏度和为了赛车布局的的紧凑，采取了如图3.2所示的安装方法。
图3.2舵机安装结构
3.1.4
采用接插件与焊接结合的方式连接传感器、主控板、编码器、电机驱动电路、电机、赛道起始检测等单元，既考虑可靠性，又兼顾结构调整与安装的便利性。具体安装结构如图3.3所示，
图3.3主控板安装结构
[6]卓晴.基于磁场检测的寻线小车传感器布局研究[J].清华大学.2009
[7]杨延玲.载流直导线的电磁场特性分析[J].山东师范大学.2007
[8]王毅敏.马丽英等.一种改进的数字PID控制算法及其在励磁系统中的应用电网技术[J].1998
[9]高金源，夏洁.计算机控制系统[M].清华大学出版社.2007
本校积极组队参加第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。从2010年底着手准备，历时半年多，经过不断试验设计，最终设计出较为完整的智能赛车。在赛区比赛中获得了较好的综合性能和成绩。
在本次比赛中，采用大赛组委会统一提供的竞赛车模，采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为核心控制单元，构思控制方案及系统设计，进行包括机械结构的调整与优化，硬件的设计与组装、软件控制算法的编写与改进等过程（小车上的具体方案模块有传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等）从而实现小车智能化的识别道路，最终实现智能化竞速。
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。
第八届飞思卡尔智能车电磁组技术报告华德思源队
飞思卡尔第十届成绩
第十届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛全国总决赛成绩公告第十届全国大学生智能汽车竞赛全国总决赛于2015年8月26日至29日在山东大学举行。
共有132所学校、224支队伍参加比赛。
其中，摄像头组65支，光电组66支，电磁组65支，创意赛23支，表演队伍4支，特邀队伍1支。
共计参赛同学758人，指导教师423人。
经过三天的现场环境适应、预赛和决赛，本届总决赛最终决出竞速赛一等奖和二等奖、创意赛一等奖和二等奖、技术方案赛一等奖等奖项。
同时，竞赛组委会在闭幕式上颁发了竞赛组织贡献奖。
现将本届竞赛的各奖项和参赛队伍的成绩公告如下。
一、创意赛获奖名单学校 队名 等级1.北京科技大学 北京科技大学创意组 一等奖2.东南大学 SEU 一等奖3.江汉大学 智能单车 一等奖4.西北工业大学 鱼鹰队 一等奖5.安徽工业大学 凤凰 一等奖6.哈尔滨工业大学 蓝鳍鲨 一等奖7.同济大学 益驰队 二等奖8.哈尔滨工程大学 冰城穿行者 二等奖9.华中科技大学 华中科技大学创意队 二等奖10.五邑大学 邑大五人组 二等奖11.武汉科技大学 首安队 二等奖12.北京邮电大学 螺旋桨 二等奖13.上海应用技术学院 SIT ‐ 创意队 二等奖14.广东技术师范学院 暴风陀螺 二等奖15.湖北第二师范学院 灵狐老二 二等奖16.太原理工大学 晋豹创意一队 二等奖17.江苏大学 一江队 二等奖二、技术方案赛一等奖（最佳技术方案奖）获奖名单：1. 太原理工大学 晋豹一队2. 哈尔滨工业大学 Eclipse3. 哈尔滨工业大学 Binary Star4. 山东大学 风火雷音三、组织贡献奖获奖名单1. 大连海事大学 东北赛区承办学校2. 北京工业大学 华北赛区承办学校3. 常熟理工学院 华东赛区承办学校4. 厦门大学 华南赛区承办学校5. 长安大学 西部赛区承办学校6. 安徽财经大学 安徽省赛区承办学校7. 山东科技大学 山东省赛区承办学校8. 嘉兴学院 浙江省赛区承办学校9. 山东大学 全国总决赛承办学校四、竞速赛获奖名单1. 摄像头组（按成绩排序）序号学校名称队伍名称奖项1厦门大学南强至善队一等奖2 北京科技大学北京科技大学摄像头组一队一等奖3山东大学风火雷音队一等奖 4华中科技大学华中科技大学摄像头一队一等奖 5西南交通大学 Flappy Car一等奖 6武汉大学珞珈飞车党一等奖 7西安交通大学思源一等奖 8浙江工业大学浙工大银江龙卷风队一等奖 9电子科技大学小行星一等奖 10杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工摄像头1队一等奖 11华北理工大学摄像头1队一等奖 12燕山大学yanyue一等奖 13同济大学黄渡理工一等奖 14四川工商学院川成猎影一队一等奖 15湖北工业大学蓝电十二队一等奖 16重庆大学摄摄摄像头头8888一等奖 17杭州电子科技大学杭电摄像头一队一等奖 18中国地质大学（武汉）地大乘风队一等奖 19南京师范大学先驱者一等奖 20东北大学秦皇岛分校东秦摄像头二队一等奖 21太原理工大学晋豹三队二等奖 22中南民族大学奔跑的兔子二等奖 23上海交通大学CyberBolt二等奖 24湖北第二师范学院飞凡9队二等奖 25北京理工大学飞鱼二等奖 26国防科技大学摄像铁军二师二等奖 27华北电力大学（保定）华北电力大学摄像头一队二等奖28上海工程技术大学SUES#二等奖 29常熟理工学院闪电五队二等奖 30河海大学常州校区物联网海风队二等奖 31北京邮电大学斯多葛二等奖 32惠州学院神坑队二等奖 33中北大学蓝色太行一队二等奖 34南通大学e芯一队二等奖 35西南科技大学西科三队二等奖 36乐山师范学院乐师逐飞科技5队二等奖 37嘉兴学院文杰二队二等奖 38南昌大学mouse二等奖 39大连理工大学骆驼&耗子二等奖 40中国计量学院赛博‐1二等奖 41成都学院成大摄像头一队二等奖 42黄山学院龙卷风二等奖 43军事交通学院军交猛士二等奖 44东北林业大学东林蓝焰二等奖 45武汉工商学院风火队二等奖 46广州大学华软软件学院华软电子二队二等奖 47南京信息工程大学Freedom二等奖 48东北大学FOne二等奖 49北京交通大学海滨学院海滨枭龙二等奖 50湖南大学睿思二队二等奖 51大连民族大学DLNU_SOUL二等奖 52安徽工业大学无限火力二等奖53 大连大学电光二等奖54 德州学院野马二等奖55 山东理工大学山鹰二等奖56 烟台大学文经学院阶跃二等奖57 南京理工大学紫金学院摄像头一组二等奖58 沈阳化工大学幻影队二等奖59 合肥工业大学鹰隼3号二等奖60 山东大学（威海）I‐speed二等奖61 中国海洋大学666二等奖62 安徽大学AtomicBomb二等奖63 内蒙古大学内蒙古大学摄像头一队二等奖64 安徽科技学院摄像头一队二等奖65 安徽工程大学MASK二等奖2. 光电组（按成绩排序）序号学校名称队伍名称奖项1重庆大学不慢队一等奖2中南大学比亚迪牡羊座2015一等奖 3北京科技大学北京科技大学光电组一队一等奖 4哈尔滨工业大学Eclipse一等奖 5南京师范大学阿尔法一等奖 6杭州电子科技大学杭电光电一队一等奖 7大连海事大学逆袭二号一等奖 8厦门大学嘉庚学院凌云队一等奖 9山东大学电动拖拉机一等奖 10成都学院成大光电一队一等奖 11武汉大学影武者一等奖 12华北理工大学光电1队一等奖 13西南交通大学Simple2.0一等奖 14东北大学秦皇岛分校东秦光电一队一等奖 15北京理工大学飞思的卡车一等奖 16陕西理工学院陕理工光电1队一等奖 17安徽工业大学主旋律一等奖 18惠州学院阆苑魅影一等奖 19大连理工大学Mobius一等奖 20长安大学长安大学光电二队一等奖 21哈尔滨工程大学极品飞车二号二等奖 22中国海洋大学海色二等奖 23大连东软信息学院光速蜗牛二等奖 24杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工光电1队二等奖 25南昌大学Terminator二等奖 26山东科技大学猫老大二等奖 27山东理工大学Beyond队二等奖 28燕山大学yanming二等奖 29中国计量学院赛博‐6二等奖 30武汉理工大学枭龙队二等奖 31中国石油大学（华东）旋风冲锋二等奖 32河南大学奔跑吧二等奖 33福州大学LINK队二等奖 34上海第二工业大学闪光二等奖 35昆明理工大学追梦先生二等奖 36天津大学天津大学光电一队二等奖 37合肥工业大学光轮003二等奖 38湖南科技大学湖科追梦二队二等奖 39常熟理工学院闪电一队二等奖 40厦门大学南强至远队二等奖 41唐山师范学院暗影队二等奖 42中南民族大学零零柒二等奖 43黄山学院蛮王号二等奖44南通大学exin3队二等奖 45安徽工程大学艳艳队二等奖 46烟台大学Beyond二等奖 47长春大学SuperSakura二等奖 48东北林业大学东林驰睿二等奖 49华东交通大学滑板鞋二等奖50 中国石油大学胜利学院1队二等奖51 天津工业大学光电平衡一队二等奖52 浙江万里学院万里光电1队二等奖53 中北大学红色太行光电一队二等奖54 阜阳师范学院信息工程学院2015冲锋1队二等奖55 集美大学诚毅学院星翼队二等奖56 江苏师范大学江苏师范大学直立组二等奖57 河海大学常州校区物联网蜂鸟队二等奖58 北京航空航天大学神州二队二等奖3. 电磁组（按成绩排序）序号 学校名称 队伍名称 奖项1 北京科技大学 北京科技大学电磁组一队 一等奖2 天津大学 天津大学电磁一队 一等奖3 中南民族大学 中南民大电磁一队 一等奖4 合肥工业大学 磁电一队 一等奖5 广东技术师范学院 广师一队 一等奖6 厦门理工学院 小灶队 一等奖7 武汉理工大学 蜗牛队 一等奖8 浙江工业大学 浙工大银江红领巾队 一等奖9 四川工商学院 川成奔奔 一等奖10 浙江师范大学 尖峰天云 一等奖11 东北大学秦皇岛分校 东秦电磁一队 一等奖12 浙江大学 浙大一队 一等奖13 厦门大学 南强至诚队 一等奖14 北京邮电大学 Bubble 一等奖15 合肥学院 逐梦1队 一等奖16 太原理工大学 晋豹四队 一等奖17 惠州学院 天逆七队 一等奖18 西南交通大学 学长の8023 一等奖19 常熟理工学院 物电电磁二队 一等奖20 上海工程技术大学 ProjectB 一等奖21 山东工商学院 迅雷电磁一队 二等奖22 哈尔滨工业大学 Binary 二等奖23 杭州电子科技大学 杭电电磁一队 二等奖24 乐山师范学院 乐师逐飞科技2队 二等奖25 长安大学 长安大学电磁六队 二等奖26中国计量学院 赛博‐2二等奖27辽宁工程技术大学 幻影 二等奖28大连海事大学 侠道双车 二等奖29广西科技大学 电磁一队 二等奖30集美大学诚毅学院 星望队 二等奖31安徽工业大学 E‐Dream二等奖32天津工业大学 电磁二队 二等奖33安徽财经大学 2015安财电磁四队 二等奖34成都学院 成大电磁二队 二等奖35西安交通大学 小飞侠 二等奖36东南大学 Seu_sieben二等奖37徐州工程学院 徐工电磁队 二等奖38安徽大学 电动机 二等奖39山东科技大学 Breaker二等奖40青岛理工大学 青岛理工大学电磁一队 二等奖41武汉科技大学 首安六队 二等奖42齐鲁工业大学 C116‐12356二等奖43洛阳理工学院 极速二队 二等奖44唐山师范学院 远方队 二等奖45东北林业大学 炫风 二等奖46湖南科技大学 跃梦二队 二等奖47扬州大学 狮子王 二等奖48临沂大学 辉跃一队 二等奖49石家庄学院 极速战魂 二等奖50同济大学 Continental二等奖51北京化工大学 北化电磁二队 二等奖52中原工学院 冰封极速 二等奖53大连大学 小蚂蚁 二等奖54安徽工程大学 胖胖队 二等奖55哈尔滨工业大学（威海） 工大威海九队 二等奖56江苏科技大学（张家港） 雄鹰队 二等奖57山东理工大学 启航 二等奖58华北科技学院 华科电磁二队 二等奖五、竞速赛参赛队伍决赛成绩1. 摄像头组决赛成绩序号学校名称队伍名称比赛成绩（秒）名次1厦门大学南强至善队22.7331 2北京科技大学北京科技大学摄像头组一队22.9772 3山东大学风火雷音队23.5834华中科技大学华中科技大学摄像头一队23.8954 5西南交通大学FlappyCar23.9735 6武汉大学珞珈飞车党24.0266 7西安交通大学思源24.0887 8浙江工业大学浙工大银江龙卷风队24.1988 9电子科技大学小行星24.271910杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工摄像头1队24.6241011华北理工大学摄像头1队25.04111 12燕山大学yanyue25.21512 13同济大学黄渡理工25.28713 14四川工商学院川成猎影一队25.9414 15湖北工业大学蓝电十二队26.28215 16重庆大学摄摄摄像头头888812016 17杭州电子科技大学杭电摄像头一队12017 18中国地质大学（武汉）地大乘风队12018 19南京师范大学先驱者12019 20东北大学秦皇岛分校东秦摄像头二队 12020 21太原理工大学晋豹三队1202122 中南民族大学 奔跑的兔子 120 2223 上海交通大学 CyberBolt 120 2324 湖北第二师范学院 飞凡9队 120 24 25北京理工大学飞鱼120252. 光电组决赛成绩序号学校名称队伍名称比赛成绩（秒）名次1重庆大学不慢队28.7061 2中南大学比亚迪牡羊座201529.05123北京科技大学北京科技大学光电组一队30.78334哈尔滨工业大学Eclipse32.454 5南京师范大学阿尔法32.5445 6杭州电子科技大学杭电光电一队33.0216 7大连海事大学逆袭二号34.9767 8厦门大学嘉庚学院凌云队35.178 9山东大学电动拖拉机35.469 10成都学院成大光电一队35.49210 11武汉大学影武者35.61911 12华北理工大学光电1队37.89712 13西南交通大学Simple2.038.14313 14东北大学秦皇岛分校东秦光电一队39.1361415北京理工大学飞思的卡车40.05615 16陕西理工学院陕理工光电1队41.4416 17安徽工业大学主旋律12017 18惠州学院阆苑魅影12018 19大连理工大学Mobius12019 20长安大学长安大学光电二队12020 21哈尔滨工程大学极品飞车二号1202122 中国海洋大学 海色 120 2223 大连东软信息学院 光速蜗牛 120 2324 杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工光电1队 1202425南昌大学Terminator120253. 电磁组决赛成绩序号学校名称队伍名称比赛成绩（秒）名次1北京科技大学北京科技大学电磁组一队27.3991 2天津大学天津大学电磁一队27.8452 3中南民族大学中南民大电磁一队28.5973 4合肥工业大学磁电一队29.4094 5广东技术师范学院广师一队29.5385 6厦门理工学院小灶队30.1986 7武汉理工大学蜗牛队30.2327 8浙江工业大学浙工大银江红领巾队30.2498 9四川工商学院川成奔奔30.4359 10浙江师范大学尖峰天云30.44910 11东北大学秦皇岛分校东秦电磁一队30.49511 12浙江大学浙大一队30.49712 13厦门大学南强至诚队30.8513 14北京邮电大学Bubble30.96814 15合肥学院逐梦1队30.97815 16太原理工大学晋豹四队32.15816 17惠州学院天逆七队32.48117 18西南交通大学学长の802332.56718 19常熟理工学院物电电磁二队32.66819 20上海工程技术大学ProjectB33.43420 21山东工商学院迅雷电磁一队34.0221 22哈尔滨工业大学Binary35.862223 杭州电子科技大学 杭电电磁一队 300 2324 乐山师范学院 乐师逐飞科技2队 300 24六、竞速赛参赛队伍预赛成绩1. 摄像头组预赛成绩序号学校名称队伍名称比赛成绩（秒）名次1北京科技大学北京科技大学摄像头组一队15.72212西安交通大学思源15.8292 3重庆大学摄摄摄像头头888815.9073 4杭州电子科技大学杭电摄像头一队16.1644 5中国地质大学（武汉）地大乘风队16.2035 6电子科技大学小行星16.2566 7厦门大学南强至善队16.3157 8山东大学风火雷音队16.3358 9武汉大学珞珈飞车党16.416910华中科技大学华中科技大学摄像头一队16.4211011浙江工业大学浙工大银江龙卷风队16.53711 12南京师范大学先驱者16.54412 13东北大学秦皇岛分校东秦摄像头二队16.58413 14太原理工大学晋豹三队16.63814 15中南民族大学奔跑的兔子16.841516杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工摄像头1队16.9221617上海交通大学CyberBolt17.06717 18湖北第二师范学院飞凡9队17.19518 19燕山大学yanyue17.27619 20西南交通大学FlappyCar17.29320 21四川工商学院川成猎影一队17.33321 22同济大学黄渡理工17.42722 23湖北工业大学蓝电十二队17.47923 24华北理工大学摄像头1队17.5824 25北京理工大学飞鱼17.68425 26国防科技大学摄像铁军二师17.82627华北电力大学（保定）华北电力大学摄像头一队17.8772728上海工程技术大学SUES#17.96128 29常熟理工学院闪电五队18.01229 30河海大学常州校区物联网海风队18.02130 31北京邮电大学斯多葛18.07331 32惠州学院神坑队18.13732 33中北大学蓝色太行一队18.28633 34南通大学e芯一队18.29834 35西南科技大学西科三队18.3363536乐山师范学院乐师逐飞科技5队18.35636 37嘉兴学院文杰二队18.42637 38南昌大学mouse18.57938 39大连理工大学骆驼&耗子18.6439 40中国计量学院赛博‐118.64940 41成都学院成大摄像头一队18.7141 42黄山学院龙卷风18.73842 43军事交通学院军交猛士19.03643 44东北林业大学东林蓝焰19.04244 45武汉工商学院风火队19.09145 46广州大学华软软件学院华软电子二队19.39946 47南京信息工程大学Freedom19.55747 48东北大学FOne19.79348 49北京交通大学海滨学院海滨枭龙20.1349 50湖南大学睿思二队20.22550 51大连民族大学DLNU_SOUL20.2351 52安徽工业大学无限火力20.37752 53大连大学电光20.44253 54德州学院野马20.4835455 山东理工大学 山鹰 20.488 5556 烟台大学文经学院 阶跃 21.179 5657 南京理工大学紫金学院 摄像头一组 21.823 5758 沈阳化工大学 幻影队 22.045 5859 合肥工业大学 鹰隼3号 22.098 5960 山东大学（威海） I‐speed 22.17 6061 中国海洋大学 666 22.831 6162 安徽大学 AtomicBomb 23.433 6263内蒙古大学内蒙古大学摄像头一队23.5766364 安徽科技学院 摄像头一队 25.501 6465 安徽工程大学 MASK 26.058 652. 光电组预赛成绩序号学校名称队伍名称比赛成绩（秒）名次1重庆大学不慢队19.6471 2中南大学比亚迪牡羊座201521.41823北京科技大学北京科技大学光电组一队22.03534杭州电子科技大学杭电光电一队22.1494 5安徽工业大学主旋律22.1645 6南京师范大学阿尔法22.71767惠州学院阆苑魅影22.9857 8哈尔滨工业大学Eclipse23.5938 9大连理工大学Mobius23.7699 10长安大学长安大学光电二队23.77510 11哈尔滨工程大学极品飞车二号24.07811 12中国海洋大学海色24.11612 13大连海事大学逆袭二号24.17713 14山东大学电动拖拉机24.4314 15大连东软信息学院光速蜗牛24.44615 16成都学院成大光电一队24.52616 17北京理工大学飞思的卡车24.56917 18武汉大学影武者24.6391819杭州电子科技大学信息工程学院杭电信工光电1队24.8161920厦门大学嘉庚学院凌云队24.8220 21南昌大学Terminator24.92421 22东北大学秦皇岛分校东秦光电一队25.09722 23陕西理工学院陕理工光电1队25.10423 24华北理工大学光电1队25.14124 25西南交通大学Simple2.025.15225 26山东科技大学猫老大25.32726 27山东理工大学Beyond队25.42427 28燕山大学yanming25.4528 29中国计量学院赛博-625.60629 30武汉理工大学枭龙队25.64230 31中国石油大学（华东）旋风冲锋25.68631 32河南大学奔跑吧25.69632 33福州大学LINK队25.74433 34上海第二工业大学闪光25.98334 35昆明理工大学追梦先生26.7535 36天津大学天津大学光电一队26.80836 37合肥工业大学光轮00326.81437 38湖南科技大学湖科追梦二队27.01338 39常熟理工学院闪电一队27.20639 40厦门大学南强至远队27.38540 41唐山师范学院暗影队27.45341 42中南民族大学零零柒27.95642 43黄山学院蛮王号28.10443 44南通大学exin3队28.20944 45安徽工程大学艳艳队28.27445 46烟台大学Beyond28.87946 47长春大学SuperSakura28.8944748东北林业大学东林驰睿28.9948 49华东交通大学滑板鞋31.4849 50中国石油大学胜利学院1队32.91550 51天津工业大学光电平衡一队33.07451 52浙江万里学院万里光电1队33.46752 53中北大学红色太行光电一队34.4125354阜阳师范学院信息工程学院2015冲锋1队36.0085455 集美大学诚毅学院星翼队36.5845556 江苏师范大学江苏师范大学直立组37.9015657 河海大学常州校区物联网蜂鸟队41.0365758 北京航空航天大学神州二队41.0975859 电子科技大学Trinity1205960 武汉科技大学首安一队12060 61太原理工大学 晋豹二队 120 6162合肥工业大学（宣城校区） 沸羊羊 120 6263浙江大学 浙大六队 120 63 64北京工业大学 纽伊斯特 120 64 65中国矿业大学徐海学院 徐海光电二队 120 6566 上海交通大学 CyberDuck 120 663. 电磁组预赛成绩序号学校名称队伍名称比赛成绩（秒）名次1天津大学天津大学电磁一队19.7812北京科技大学北京科技大学电磁组一队19.97123重庆大学电磁组0队20.4143 4广东技术师范学院广师一队20.8324 5中南民族大学中南民大电磁一队20.855 6杭州电子科技大学杭电电磁一队20.9976 7合肥工业大学磁电一队21.0547 8浙江工业大学浙工大银江红领巾队21.2648 9东北大学秦皇岛分校东秦电磁一队21.7989 10浙江大学浙大一队21.8710 11厦门大学南强至诚队22.03411 12北京邮电大学Bubble22.31312 13西南交通大学学长の802322.3813 14四川工商学院川成奔奔22.42314 15合肥学院逐梦1队22.44215 16惠州学院天逆七队22.48516 17浙江师范大学尖峰天云22.6191718武汉理工大学蜗牛队22.7218 19山东工商学院迅雷电磁一队22.76119 20上海工程技术大学ProjectB22.80720 21厦门理工学院小灶队22.95721 22常熟理工学院物电电磁二队23.13322 23哈尔滨工业大学Binary23.2723 24太原理工大学晋豹四队23.31524 25乐山师范学院乐师逐飞科技2队23.42225 26长安大学长安大学电磁六队23.47126 27中国计量学院赛博‐223.63527 28辽宁工程技术大学幻影23.95428 29大连海事大学侠道双车24.50929 30广西科技大学电磁一队24.66430 31集美大学诚毅学院星望队24.91831 32安徽工业大学E‐Dream25.3932 33天津工业大学电磁二队25.39933 34安徽财经大学2015安财电磁四队25.58134 35成都学院成大电磁二队25.65935 36西安交通大学小飞侠25.73336 37东南大学Seu_sieben26.01337 38徐州工程学院徐工电磁队26.54938 39安徽大学电动机26.58939 40山东科技大学Breaker2740 41青岛理工大学青岛理工大学电磁一队27.49641 42武汉科技大学首安六队27.51842 43齐鲁工业大学C116‐1235627.68743 44洛阳理工学院极速二队27.69344 45唐山师范学院远方队28.13245 46东北林业大学炫风28.45846 47湖南科技大学跃梦二队28.46847 48扬州大学狮子王28.58448 49临沂大学辉跃一队29.02249 50石家庄学院极速战魂29.30550 51同济大学Continental29.8251 52北京化工大学北化电磁二队30.20252 53中原工学院冰封极速30.43953 54大连大学小蚂蚁30.58854 55安徽工程大学胖胖队31.3985556 哈尔滨工业大学（威海）工大威海九队31.8095657 江苏科技大学（张家港）雄鹰队32.9225758 山东理工大学启航32.9545859 华北科技学院华科电磁二队42.5425960 湖北工业大学力创二队3006061 上海应用技术学院 SIT‐电磁一队 300 6162 长春大学 RUNNINGPIG 300 6263 吉林大学 爱德九号 300 6364 西南民族大学 西南民大电磁二队 300 6465 南京信息工程大学 传送不偷塔 300 65七、创意赛成绩及排名1、创意赛决赛成绩排名学校名称队伍名称决赛成绩（厘米）1北京科技大学北京科技大学创意组 1.452东南大学SEU 6.23江汉大学智能单车 6.94西北工业大学鱼鹰队8.255安徽工业大学凤凰146哈尔滨工业大学 蓝鳍鲨 15.287同济大学 益驰队 27.28华中科技大学 华中科技大学创意队27.59五邑大学 邑大五人组 71.510哈尔滨工程大学 冰城穿行者 10002、创意赛预赛成绩排序 学校名称队伍名称2场地4场地最好成绩（cm）备注1 北京科技大学 北京科技大学创意组0.70.60.62 五邑大学邑大五人组0.614.50.6 球3 哈尔滨工业大学 蓝鳍鲨1 4.214 西北工业大学 鱼鹰队 6.25 1.1 1.15 东南大学SEU 1.67 4.7 1.676 安徽工业大学 凤凰 2 6.827 江汉大学智能单车 3.57 6.3 3.578 华中科技大学 华中科技大学创意队5.110.9 5.19 哈尔滨工程大学冰城穿行者13.642.813.6 球10 同济大学益驰队15.343.715.311 武汉科技大学 首安队17.4109.517.4 球12 北京邮电大学 螺旋桨29.2212113 上海应用技术学院 SIT ‐ 创意队48.3232314 广东技术师范学院暴风陀螺65.540.940.915 湖北第二师范学院灵狐老二30085.985.916 太原理工大学 晋豹创意一队10000196.6196.617 江苏大学一江队530500500 球18 华南师范大学 深蓝色工程师参加了预赛未完赛 球18 上海交通大学 Cyber 思源致远参加了预赛未完赛 球全国大学生智能汽车竞赛秘书处2015‐9‐4。
飞思卡尔芯片简介
• RS08微控制器—S08內核的簡化版， 在某些應用領域更有效，更便宜。 例如簡單的電子機械設備遷移到固態 控制。 • S08微控制器—從通用HC08微控制器 轉化而來。總線速度更快，操作電壓 更低，S08更適用于電池供電的應用。 • ColdFire嵌入式控制器—可兼容，
微處理器
歡迎來到飛思卡爾獨家 推出的微控制器集
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飛思卡爾公司 的優勢
飛思卡爾公司是嵌入式控制領域的全球 帶頭人，是MCU技術的先驅，並是主要 技術創新者。我們開發了首個基于flash 存儲的MCU。微控制器集提供了接觸我 們市場主導產品的簡單方法。全套的工 具、培訓和支持，包括常規開發工具、 參考設計、應用筆記和網上直播。使得 你的設計更快捷。
關于微控制器集
飛思卡爾公司的微控制器集是業界首個也是唯一一個8位到32位兼容產品的路線圖。從入門 級的RS08和S08控制器到全特征的ColdFire產品，微控制器集使用相同的外圍模塊和開發工 具，簡化了設計過程並縮短推向市場的時間。逐步兼容即可將微控制器集內的設備從低端 到高端遷移到下一個兼容的設備上。例如：將MC9S08JM60 (JM60)遷移到MCF51JM128 (JM128)上，然後只要花少量時間和精力就可遷移到MCF5221x MCUs。 在優化產品性能，價格和功能時，您可能會產生從8位轉到32位的需求，反之亦然。您只要簡 單地更換板上的控制器，重新編譯代碼。微控制器集的8位和32位的連接點是我們的FlexisTM 系列微控制器。
8 KB SRAM
MCF51JM128:
• 50.33MHz V1 ColdFire 內核 • 25.17MHz總線頻率 • 2.7-5.5V的操作電壓 • 80引腳LQFP,64引腳LQFP, 64引腳QFP,44 引腳LQFP封裝
2011届飞思卡尔获奖名单
二等奖
光电组
45
安徽理工大学
光电1组
杜菲、马天兵
宋琦君、尹猛、陈帝
二等奖
光电组
46
安徽建筑工业学院
凌云
陈杰、赵汝海
李磊、邹必进、李奇
二等奖
光电组
47
安徽财经大学
安财光电队
陈劲松、朱其祥
方强、江成钢、胡淦
二等奖
光电组
48
巢湖学院
小男孩
李素平、鲁业频
钱力、潘正鹏、张龙飞
二等奖
光电组
49
圣耀
郭华、陈飞
代赞美、聂高、张春霞
二等奖
光电组
32
合肥工业大学
工大CS2
史久根、杨学志
陈义军、王鑫、唐建国
二等奖
光电组
33
安徽工业大学
SMARTJ.O.Y.
王彦、李丹
简俊烨、欧阳强强、杨杰
二等奖
光电组
34
合肥师范学院
开拓者
孔勐、李雯雯
孙奎、倪世佳、周林林
二等奖
光电组
35
皖西学院
电协一队
张晓东、徐宇宝
汪玉洁、陈福秀、程抱友
二等奖
电磁组
84
安徽大学
磁翔流星
赵吉文、胡斗猛
江成功、孙磊、郑光明
二等奖
电磁组
85
合肥师范学院
探索者队
范程华、胡金花
张涛、李志、范小芳
二等奖
电磁组
86
河海大学文天学院
极速魅影
袁晓玲、王飞
田仁婷、刘华辉、俞世超
二等奖
电磁组
87
安徽工业大学工商学院
飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍
飞思卡尔智能车电磁组分区算法介绍写在之前的话:1、⽬前我是⼀名在校学⽣，这也是我第⼀次写博客，不周之处，请多谅解；2、此算法并⾮原创，借鉴⾃⼭东德州学院第⼋届⽩杨队（PS：个⼈看法，对于⼀些⼈把别⼈的开源东西改头换⾯⼀下就说是⾃⼰的原创⾏为⼗分鄙视）；3、对于此算法的理解和说明并⾮纸上谈兵，算法已经被我运⽤到了⼩车⽐赛中并取得好的成绩（具体就不多说了，⽐赛时车莫名其妙坏了，⽐赛前调试的速度绝对能进国赛，⽐较遗憾），总之这算法是我尝试过的最好的算法；4、这⼀次所介绍的只是路径算法和⼀些知识普及，后⾯有时间会介绍其余部分算法及许多好的思路（舵机电机控制思路（不只是简单的PID），双车策略）；5、希望对于这⽅⾯有涉及的⼈能与我联系并交流或指出不⾜之处。
---------------------------------------------------------------分割线-----------------------------------------------------------------------------⼀、没有这⽅⾯了解的可以看看 飞思卡尔智能车分为三组：摄像头、光电、电磁，我做的是电磁车，三种车队区别在于传感器的不同，所以获得路径信息的⽅法也不⼀样，摄像头和光电识别的是赛道上的⿊线（⽩底赛道），⽽电磁车则是检测埋在赛道下的通⼊100mh电流的漆包线，摄像头和光电采⽤的是摄像头和ccd作为传感器，电磁则是⽤电感放在漆包线周围，则电感上就会产⽣感应电动势，且感应电动势的⼤⼩于通过线圈回路的磁通量成正⽐，⼜因为漆包线周围的磁感应强度不同，因此不同位置的电感的感应电动势就不同，因此就可以去确定电感位置；因此在车⼦前⾯设置了50cm的前瞻，电感布局如下(怎么发不了图⽚)：分为两排，前排3个，编号0，1，2（前期还加了两个竖直电感⽤来帮助过直⾓弯，后来改为了⼋字电感）；后排2个，编号3，4；现在车⼦获得了不同位置的感应电动势的⼤⼩了，但这些值是不能处理的:1、感应电动势太微弱；2、是模拟信号，信号太微弱就放⼤它；这就涉及到模拟电路的知识了，就不多说了（因为要把这讲完到PCB绘制的篇幅就⾜够写另开⼀号专门写这些⽅⾯来（PS：题外话（我的题外话⽐较多））：放⼤部分外围你设计的再好也抵不过⼀个更好的芯⽚，有两个例⼦，⼀个是我⾃⼰的:之前⽤的是NE5532，但是效果不理想，加了好多什么滤波，补偿，都⽤上，没⽤，软件⾥处理后⾯再说，后来⼀狠⼼换了AD620，感觉像是春天来了，因为它是仪⽤放⼤器，还有就是贵。
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智能车简介
飞思卡尔智能车大赛分三种赛组：
摄像头组
光电组
电磁组
调试视频
调试视频
电磁组原理概述
车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式，让车模以两
个后轮 驱动进行直立行走。 在电磁组比赛中，利用 车模双后轮驱动的特点，实现两轮自平衡行走。相 对于传统的四轮行走的车 模竞赛模式，车模直立行走在硬件设计、控制软件开发 以及现场调试等方面提出了更高 的要求。
原理篇
原理篇
• 1.路径检测 • 2.直立控制 • 3.算法设计
• 路径检测的整体思路流程：
• 磁场感应 选频 放大 检波 A/D采集（单片机萨法尔定律可求得通电的导线周 围空间上某一定点的磁场强度。
• 再由法拉利定律和楞次定律可得处在该点处磁感线圈的感应 电动势大小
算法设计
• 在车模控制中的直立、速度和方向控制三个环节中，都使用 了比例微分（PD）控制，这三种控制算法的输出量最终通过 叠加通过电机运动来完成。 • （1）车模直立控制：使用车模倾角的PD（比例、微分）控 制；
• （2）车模速度控制：使用PD（比例、微分）控制； • （3）车模方向控制：使用PD（比例、微分）控制。
单 管 共 射 交 流 放 大 电 路
检波电路
• 测量放大后的感应电动势的幅值E可以有多种方法。最简单的 方法就是使用二极管检波电路将交变的电压信号检波形成直 流信号，然后再通过单片机的AD采集获得正比于感应电压幅 值的数值。
A/D输入
单片机
检测部分的系统框图
直立行走的原理
• 车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式， 让车模以两个后轮驱动进行直立行走。
车模控制任务分解图
• 三个分解后的任务各自独立进行控制。由于最终都是对同一 个控制对象（车模的电机）进行控制，所以它们之间存在着 耦合。这三个任务中保持车模平衡是关键。由于车模同时受 到三种控制的影响，从车模平衡控制的角度来看，其它两个 控制就成为它的干扰。因此对车模速度、方向的控制应该尽 量保持平滑，以减少对于平衡控制的干扰
• 实现方案概述 • 对于上述条件，我们采用了组委会提供的直立参考方案，利 用加速度计和陀螺仪分别测量车模倾角的大小和角速度的大 小，并控制车模车轮的加速度来消除车模的倾角。
系统结构图
各部分的功能
• 1.传感器部分
• 负责感知外部世界的环境信息和车模自身的状态信息，为完成小车的直 立行走、赛道的检测与跟踪以及实现小车的运动控制提供所需的信息。 传感器部分包括直立传感器，速度传感器和电磁传感器三个子模块。 • 2.控制部分 • 分析传感器数据，提取赛道信息，运行控制算法，向执行机构发出动作 信号，控制赛车沿赛道行驶。控制部分主体是单片机MC9S12XS128。
车模速度控制
• 倾角的控制原理
车模方向控制
• 利用电磁线偏差检测信号分别与车模速度控制信号进行加和 减，形成左右轮差动控制电压，使得车模左右轮运行角速度 不一致进而控制车模方向。
通过电机驱动差动电压控制方向
算法设计
• 车模直立行走的控制算法系统框图如下：
算法设计
• 需要采集的如下信号：
• （1）车模倾角速度陀螺仪信号，获得车模的倾角和角速度。 • （2）车模电机转速脉冲信号，获得车模运动速度，进行速度 控制。 • （3）车模电磁偏差信号（两路），获得车模距离中心线的位 置偏差，进行方向控制。 • （4）车模转动速度陀螺仪信号，获得车模转向角速度，进行 方向控制。
车模平衡控制
• 控制车模直立稳定的条件如下：
• （1）能够精确测量车模倾角θ的大小和角速度θ'的大小； • （2）可以控制车轮的加速度。
• 如何测量车模倾角和倾角速度？
• 又如何控制车轮的加速度呢？
车模平衡控制
• 加速度传感器MMA7260是一款三轴低g半导体加速度计，可 以同时输出三个方向上的加速度模拟信号。当车模发生倾斜 时，重力加速度g便会在Z轴方向形成加速度分量，从而引起 该轴输出电压变化。
电磁组原理概述
• 控制车模平衡的直观经验来自于人们日常生活经验。一般的 人通过简单练习就可以让一个直木棒在手指尖上保持直立。 这需要两个条件：一个是托着木棒的手掌可以移动，另一个 是眼睛可以观察到木棒的倾斜角度和倾斜趋势（角速度）。 通过手掌移动抵消木棒的倾斜角度和趋势，从而保持木棒的 直立。这两个条件缺一不可，实际上就是控制中的负反馈机 制。
磁场感应
选频电路
• 比赛选择20kHz的交变磁场作为路径导航信号，在频谱上可 以有效地避开周围其它磁场的干扰，因此信号放大需要进行 选频放大，使得20kHz的信号能够有效的放大，并且去除其 它干扰信号的影响。
LC串联选频
信号放大电路
• 为了能够更加准确测量感应电容式的电压，还需要将上述感 应电压进一步放大，一般情况下将电压峰峰值放大到1-5V左 右，就可以进行幅度检测，所以需要放大电路具有100倍左右 的电压增益（40db）。最简单的设计可以只是用一阶共射三 极管放大电路就可以满足要求，如下图所示：
b.陀螺仪：两路。一路用于检测车模倾斜角速度，一路用于检测车模转动角速度。
c.加速度计：一路，测量加速度Z轴输出电压。 d.辅助调试：（备用）1到3路，用于车模调试、设置作用。 （2） PWM接口 控制左右两个电极双方向运行。由于采用单极性ＰＷＭ驱动需要四路PWM接口。
• （3）定时器接口 测量两个电机转速，需要两个定时器脉冲输入端口。 （4） IO接口（备用） • 4到8路输入输出，应用车模运行状态显示，功能设置等。
• 3.执行机构
• 负责执行动作信号，实现车的前进、变速和转向。执行机构包括电机驱 动、电机。有的芯片有33886，BTS7970等。
• 4.人机接口
• 实现模式和参数选择、状态指示、实时监控以及数据存储等 人机交互功能，包括拨码开关、LED、串口示波器、诺基亚 5110显示等模块。
• 5.电源部分
角度计算函数
直立控制函数
速度控制函数
调试
Thanks
for your attention
• 陀螺仪——角速度传感器，用来测量物体的旋转角速度。 • 通过改变占空比来改变电机的速度，达到加速的目的
车模速度控制
• 对于直立车模速度的控制相对于普通车模的速度控制则比较 复杂。由于在速度控制过程中需要始终保持车模的平衡，因 此车模速度控制不能够直接通过改变电机转速来实现。 • 假设车模在上面直立控制调节下已经能够保持平衡了，但是 由于安装误差，传感器实际测量的角度与车模角度有偏差， 因此车模实际不是保持与地面垂直，而是存在一个倾角。在 重力的作用下，车模就会朝倾斜的方向加速前进。控制速度 只要通过控制车模的倾角就可以实现了。
直立行走的原理
• 后轮转动由两个直流电机驱动。因此从控制角度来看，车模 作为一个控制对象，它的控制输入量是两个电极的转动速度。 车模运动控制任务可以分解成以下三个基本控制任务： (1)控制车模平衡：通过控制两个电机正反向运动保持车模直 立平衡状态；
(2)控制车模速度：通过调节车模的倾角来实现车模速度控制， 实际上最后还是演变成通过控制电机的转速来实现车轮速 度的控制。 (3)控制车模方向：通过控制两个电机之间的转动差速实现 车模转向控制。
电磁组原理概述
• 车模平衡控制也是通过负反馈来实现的，与上面保持木棒直 立比较则相对简单。因为车模有两个轮子着地，车体只会在 轮子滚动的方向上发生倾斜。控制轮子转动，抵消在一个维 度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。
电磁组原理概述
• 总结控制车模直立稳定的条件如下：
• • （1）能够精确测量车模倾角的大小和角速度的大小； （2）可以控制车轮的加速度。
最小系统
• 控制电路划分为下子模块：
（1）单片机最小系统：包括p处理器，程序下载调试接口等；
传感器
• （2）电磁线检测：包括两路相同的电磁感应信号放大与检波 电路；
• （3）陀螺仪与加速度计：包括三个姿态传感器信号放大滤波 电路；
加速度传感器实物
陀螺仪实物
光电编码器
• （4）速度检测：检测电机光电码盘脉冲频率，实际上只包括 了两个光电码盘的传感器。
电机驱动
• （5）电机驱动：驱动两个电极运行功率电路；
电源供电
•
•
（6）电源：电源电压转转换，稳压，滤波电路；
（7）设置与调试：显示系统运行状态、速度设定、程序下载与监控。
无线遥控开关
• 车模在初期调试过程中容易冲出赛道。为了避免车模因撞击 而损坏，在车模上安装一个无线遥控开关，能够及时停止车 模运行，避免车模冲出赛道撞击损坏。
-----电磁组
主讲：李春阳 梁炳春 吴再新
•一、小车简介 •二、硬件设计 •三、原理分析
竞赛介绍
• 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。
• 负责向各部分提供合适的电源，包括电池和各个稳压模块。。 5V 稳压电路采用的是LM2940芯片，3.3V 稳压芯片采用的是 AMS1117-3.3V
硬件电路设计篇
硬件电路设计篇
XS128
128
5V
BTS7960
直立车模控制整体框图
系统输入输出
• • 系统的输入输出包括： （1） AD转换接口 a.电磁检测：左右两路，用于测量左右两个感应线圈电压。