第五届飞思卡尔智能车大赛华中科技大学电磁组技术报告
智能设计大赛技术报告-智能车组-白玉超
智能设计大赛—智能车组技术报告学校：华南理工大学队名：CRAZY MCU队长：白玉超队员：王先礼赵峰目录前言第一章智能车整体设计思路方案1.1方案设计思路1.2方案的实现第二章硬件电路的设计2.1 系统板的设计2.2电路总体的结构2.3电源管理模块设计2.4电机驱动模块2.5光电传感器电路2.6舵机安装与固定第三章软件算法设计级实现3.1Codewarrior 开发环境算法的实现3.2控制算法编程第四章总结附录前言比赛中所使用的单片机是飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128，智能车制作涉及到包括控制，模式识别，传感技术，汽车电子电气，计算机，机械等多个学科。
我觉得对于我们这些非电子或非者控制专业的学生更是一种锻炼，在整个过程中我得到了各个方面的提升，并包括与队友的团结协作能力。
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、动力电机驱动、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，在保证模型车不冲出赛道的前提下，所用时间越短越好。
自动控制器是以微控制器为核心，传感器、电池、舵机和相应的驱动电路与之配合。
其最主要的技术问题是：路径的自动识别和控制算法（策略）的设计。
在此次比赛中我们队使用红外激光传感器来采集路面信息，通过单片机的控制信号使传感器适时点亮，接收管得到的数据送到LM339进行比较处理，然后将信号发给单片机，单片机根据转换后的数据，识别出黑线的位置，通过PWM波控制舵机的转动，通过L298N控制直流电机的转动，以达到控制车速的目的。
第一章智能车整体设计思路和方案1.1方案设计思路本智能车控制系统采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128作为唯一的核心控制单元，信号由安装在车前部的光电传感器采集，将采集到的表示路况信息的模拟信号传入核心控制单元，然后由脉宽调制（PWM）发生模块发出3路PWM波，分别对转向舵机，直流电机进行控制，完成智能车的转向，前进，减速的功能。
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。
杭州电子科技大学_钱江1号队(光电组)_技术报告.pdf
4.4 舵机摆头与打角子程序设计 .................................................................- 24 4.4.1 随动舵机控制程序设计 ..............................................................- 24 4.4.2 前轮舵机 PD 打角控制程序设计 ...............................................- 25 4.5 速度控制子程序设计 .............................................................................- 26 4.5.1 速度的给定 ..................................................................................- 26 4.5.2 速度 PID 控制 ..............................................................................- 26 4.6 软件部分总结 .........................................................................................- 26 第五章 开发工具、制作、安装、调试过程说明 ..............................................- 29 5.1 Codewarrior IDE 的安装与使用 .............................................................- 29 5.1.1 工程的创建 ..................................................................................- 29 5.1.2 程序源代码的编辑、编译与链接 ..............................................- 31 5.1.3 BDM 调试 .....................................................................................- 31 5.2 现场调试 .................................................................................................- 33 5.3 调试中遇到的问题及解决过程 .............................................................- 34 5.3.1 高速舵机问题 ..............................................................................- 34 5.3.2 光点宽度问题 ..............................................................................- 34 第六章 车模技术参数说明 ..................................................................................- 35 6.1 车模主要技术参数 .................................................................................- 35 6.2 机械部分其它参数 .................................................................................- 35 6.3 电路中芯片的种类及数量 .....................................................................- 35 6.4 其它技术参数 .........................................................................................- 36 6.5 设计过程中用到的主要软件工具 .........................................................- 36 第七章 总结 ..........................................................................................................- 37 致 谢 ..............................................................................................................- 39 参考文献 ................................................................................................................- 40 附录 B 车模系统 C 语言源程序 ....................................................................................
第五届飞思卡尔大学生智能车大赛拉开帷幕
励 更 多 学 生 参 赛 的初 衷 。
李 程 ，就 如 同在 实 际 工 作 中 完 整 的 研 发 用 的 电 子技 术 人 才 ！ ”匮翻 （ 健 ）
本 也 比 ＣＣ Ｄ和 光 电 组 更 为 低 廉 ，更 是 多 个 成 员 分 工 协 作 、 发 挥 自 己特 长 随 着 飞 驰 的 智 能 车 尽 情 的 释 放 ，希 望
好 地 发 挥 了 飞 思 卡 尔 智 能 车 大 赛 鼓 的 结 果 。 参 加 一 次 智 能 车 竞 赛 的 过 这 样 一 个 平 台 能 够 为 中 国 培 养 更 多 有
电 磁 组 的 检 测 模 块 尺 寸 更 小 、开 发 制 作 包 括 多个 环 节 ，如 机 械 结 构 、硬 全 球 市 场 销 售 副 总 裁 兼 亚 太 区总 经 理 我 起 来 也 相 对 方 便 ， 更 适 合 初 学 者 上 件 设 计 、软 件 设 计 、 综 合 调 试 等 多个 汪 凯 博 士所 言 ： “ 们 希 望 通 过 智 能 手 掌 握 ： 而 且 电 磁 组 的 相 对 硬 件 成 环 节 ，可 以说 取得 好 成 绩 的 智 能 车 都 车 大 赛 、看 到 学 生 们 的 才 华 和 激 情 伴
一
个 学 科 知 识 就 可 以 包 打天 下 。 第 五 届 飞 思 卡 尔 杯 大 学 生 智能 车
测 赛 道 信 息 这 都 对 参 赛 学 生 来 说 洲 工 作 室 的 曾 龙 同 学 在 介 绍 如 何 制作
是 个 全 新 的 设 计 尝 试 。另 一 方 面 ，
智 能 车 时谈 到 ，一 个 竞 赛 用 智 能 车 的 竞 赛 的 大幕 已 经 拉 开 ，正 如 飞 思卡 尔
介绍道 。
飞思卡尔智能车竞赛设计方案
飞思卡尔智能车竞赛设计⽅案“神马”队设计⽅案摘要本⽂以“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛为主题，介绍了智能赛车从机械结构设计到控制系统的软硬件设计流程。
本次⽐赛使⽤竞赛秘书处统⼀指定的竞赛车模及套件，采⽤飞思卡尔半导体公司的16位微控制器作为核⼼控制单元，配合不同类型的传感器、驱动电机、转向舵机、直流电池、以及相应的驱动电路，使赛车能够⾃主识别路径，并控制模型车⾼速稳定地在跑道上运⾏，在规定时间内完成跑完赛道的任务。
第⼀章背景1.1“飞思卡尔”杯背景介绍“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以S12 单⽚机为核⼼的⼤学⽣课外科技竞赛。
使⽤⼤赛组委会统⼀提供的竞赛车模、转向舵机、直流电机和可充电式电池，采⽤飞思卡尔 16 位微控制器MC9S12DB128B作为核⼼控制单元，⾃主构思控制⽅案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执⾏、电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车⼯程制作及调试，于指定⽇期与地点参加场地⽐赛。
⽐赛成绩主要由赛车在现场成功⾏驶完赛道的时间为主。
全国⼤学⽣智能汽车竞赛所使⽤的车模是⼀款带有差速器的后轮驱动模型赛车，它由⼤赛组委会统⼀提供。
参赛队伍通过设计单⽚机的⾃动控制器控制模型车在封闭的跑道上⾃主循线运⾏。
在保证模型车运⾏稳定，即不冲出跑道的前提下，跑完两圈的时间越⼩成绩越好。
设计⾃动控制器是制作智能车的核⼼环节。
⾃动控制器是以单⽚机为核⼼，配合有传感器、电机、舵机、电池、以及相应的驱动电路，它能够⾃主识别路径，控制模型车⾼速稳定运⾏在跑道上。
⽐赛跑道表⾯为⽩⾊，中⼼有连续⿊线作为引导线，⿊线宽 25cm。
⽐赛规则限定可赛道宽度和拐弯最⼩半径等参数，赛道具体形状在⽐赛当天现场公布。
控制器⾃主识别引导线并控制模型车沿着赛道运⾏。
在严格遵守规则中对于电路限制条件，保证智能车可靠运⾏前提下，电路设计尽量简洁紧凑，以减轻系统负载，提⾼智能车的灵活性，同时坚持充分发挥创新原则，以简洁但功能完美为出发点，并以稳定性为⾸要前提，实现智能车快速运⾏。
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。
飞思卡尔
光电组、摄像头组、 光电组、摄像头组、电磁组简介
霍尔开关元件： 霍尔开关元件： 霍尔传感器是基于霍尔效应原理，将电流、 霍尔传感器是基于霍尔效应原理，将电流、 磁场、位移、压力、 磁场、位移、压力、压差转速等被测量转换 成电动势输出的一种传感器。虽然转换率低、 成电动势输出的一种传感器。虽然转换率低、 温度影响大、 温度影响大、要求转换精度较高时必须进行 温度补偿，但霍尔传感器具有结构简单、 温度补偿，但霍尔传感器具有结构简单、体 积小、坚固、频率响应宽（从直流到微波）、 积小、坚固、频率响应宽（从直流到微波）、 动态范围（输出电动势的变化） 无触点、 动态范围（输出电动势的变化）大、无触点、 寿命长、可靠性高， 寿命长、可靠性高，以及易于微型化和集成 电路化等优点。 电路化等优点。
光电组、摄像头组、 光电组、摄像头组、电磁组简介
理论上可以用密 绕的线圈作为传感器 去测量通电直导线的 磁场。 磁场。 实际上要用LC并联 实际上要用LC并联 LC 谐振电路放大感应电压， 谐振电路放大感应电压， 并且由于LC LC回路的选频 并且由于LC回路的选频 特性， 特性，可以去除一些噪 声。
‘飞思卡尔’智能车简介
大赛要求使用统一指定的竞赛 车模套件， 车模套件，采用飞思卡尔公司的 位微控制器MC9S12XS128 MC9S12XS128作为 16 位微控制器MC9S12XS128作为 核心控制单元， 核心控制单元，自主构思控制方 案进行系统设计， 案进行系统设计，包括传感器信 号采集处理、动力电机驱动、 号采集处理、动力电机驱动、转 向舵机控制以及控制算法等， 向舵机控制以及控制算法等，完 成智能车工程制作及调试。 成智能车工程制作及调试。
‘飞思卡尔’智能车简介
大赛组委会统一规定了车模和赛道标准， 大赛组委会统一规定了车模和赛道标准， 并且主要以速度为评判标准： 并且主要以速度为评判标准：
第五届 南理工摄像头1队技术报告
3
第二章 智能汽车控制系统总体设计
智能车系统的制作要求是能够自主识别路线，即在按规则专门设计的跑道 上自动识别道路行驶，要求最快跑完全程而没有冲出跑道，要求智能小车运行 又快又稳。因此对于小车的控制系统来说稳定性和快速性是控制系统设计的两 个重要指标。
1.3 本文结构安排
本文以第五届全国大学生智能汽车竞赛为背景，为了保证智能汽车能够具 有迅捷的速度、远而清晰的前瞻以及较高的灵敏度与稳定性，从软硬件方面对 系统进行了优化。本文结构安排如下： 第一章，引言。 第二章，智能汽车控制系统总体设计。 第三章，模型车机械设计说明。 第四章，智能汽车控制系统硬件电路设计。 第五章，图像处理和算法设计。 第六章，系统调试。
I
第一章 引 言
1.1 研究背景
1885 年，德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造成世界上第一辆装有 0.85 马 力汽油机的三轮车。而几乎同时，德国工程师戈特利布·戴姆勒也成功研制成 一辆公认的以内燃机为动力的四轮汽车，因其使用重量轻、转速快的汽油发动 机做动力,可以说是现代意义上的汽车。汽车从上世纪末诞生以来，已经走过了 百年多的风风雨雨，从卡尔·本茨造出的第一辆汽车以每小时 18 公里的速度， 跑到现在，竟然诞生了从速度为零到加速到 100 每小时公里只需要三秒多一点 的超级跑车，汽车发展的速度是如此惊人！ 汽车已然已经从一种实验性的发明转变为关联产业最广、工业技术波及效 果最大的综合性工业。为了占领未来汽车市场，如今已有许多公司把各种先进 技术和装备，如微型电子计算机、无线电通讯、卫星导航等技术、新设备和新 方法、新材料广泛应用于汽车工业中，汽车正在走向自动化和电子化。汽车作 为现代人类的交通工具，改变了人们的生活方式，推动了社会经济的发展和人 类文化的进步，成为社会不可缺少的交通工具。 随着汽车保有量的日益增加，汽车也带来诸如环境污染、能源消耗、交通 安全等社会问题，其中汽车道路交通安全问题尤为突出，世界上每年道路交通 事故死亡约 120 万人。由于汽车事故不断出现，造成重大的社会危害，引起了 世界各国的重视，汽车驾驶的安全问题已成为全球性的社会问题。 通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复 杂多变、不确定多于干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环 境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横 摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较， 确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因 此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长 时间驾车、疲劳驾驶、判断失误的情况，很容易造车交通事故。
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第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技 术 报 告学校：华中科技大学队伍名称：华中科技大学五队参赛队员：方华启张江汉诸金良带队教师：何顶新罗惠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五届全国大学生“飞思卡尔”杯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：目录第1章引言 (1)1.1 概述 (1)1.2 全文安排 (2)第2章电路设计 (3)2.1 电路系统框图 (3)2.2 电源部分 (4)2.3 电机驱动部分 (5)2.4 电磁传感器 (6)第3章机械设计 (8)3.1 车体结构和主要参数及其调整 (8)3.2 舵机的固定 (10)3.3 传感器的固定 (11)3.4 编码器的固定 (11)第4章软件设计 (12)4.1 程序整体框架 (12)4.2 前台系统 (13)4.3 后台系统 (13)4.4 软件详细设计 (14)第5章调试 (15)第6章全文总结 (16)6.1 智能车主要技术参数 (16)6.2 不足与改进 (16)6.3 致谢与总结 (17)I参考文献 (18)附录A 源代码 (18)II第1章引言第1章引言教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，在已举办全国大学生数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等4大竞赛的基础上，委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办每年一度的全国大学生智能汽车竞赛（教高司函[2005]201号文）[1]。
为响应教育部的号召，本校积极组队参加第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。
从2009 年12 月开始着手进行准备，历时近8 个月，经过设计理念的不断进步，制作精度的不断提高，经历 2 代智能车硬件平台及相关算法的改进，最终设计出一套完整的智能车开发、调试平台。
作为电磁组的华中科技大学五队采用轻质量机械设计、大前瞻传感器和连续化算法处理的基本技术路线，在前瞻距离、噪声抑制、驱动优化、整车布局等方面加强研究创新，在有限计算能力下获得了较高的赛道信息准确率。
使智能车能够满足高速运行下的动力性和稳定性需求，获得了良好的综合性能和赛场表现。
本文将对智能车的总体设计和各部分的详细设计进行一一介绍。
1.1 概述1.1.1 电路设计飞思卡尔电磁组智能汽车硬件主要分为主控板，传感器板。
本车在主控板上主要特色为电机使用H桥驱动，从性能和扩展性上优于集成驱动器方案。
传感器板设计着重考虑提高传感器的前瞻量和信号的抗干扰能力。
1.1.2 机械设计机械方面，主要是对舵机的安装进行了研究，加长了舵机的连杆，以增加反应速度。
另外，主要研究车差速性能的研究以及传感器支架的固定。
1.1.3 控制程序设计一方面使用免费的μCOS操作系统，这给智能车的整体调试提供了很多方便；另一方面，在大前瞻传感器的基础上设计出合理的舵机、电机控制算法，在满足稳定性要求的基础上提高速度。
1第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告1.1.4 调试平台为了提高调试效率，并在制作的过程中减少控制决策的工作量，在MA TLAB 平台的基础上，设计了相应的数据调试工具，方便对采集的数据进行处理，并对小车的运行参数进行实时监控，达到了事半功倍的效果。
1.1.5 预赛成绩由于华南赛区比赛赛道摩擦力与学校调试环境相差较大，但从整体稳定性和速度上在华南赛区靠前，并以华南赛区第3名的成绩获得决赛资格。
以下是参数对比：环境 本校调试赛道 华南赛区赛道速度 约2.2米/秒约2.0米/秒稳定性 很稳定 很稳定抖动 不抖动 基本不抖动1.2 全文安排本文在第一章中简要介绍智能车竞赛的情况。
本文在第二章中详细说明电路部分的设计。
本文在第三章中详细说明机械部分的改装。
本文在第四章中详细说明软件部分的实现。
本文在第五章中详细说明调试平台部分的设计。
本文在第六章中做全文总结。
由于作者水平有限，报告中的错误和不足之处，希望各位读者能及时批评和指证，并提出建议和意见。
2第2章电路设计第2章电路设计智能车的电路设计在整个智能车的设计过程中占有相当重要的分量，稳定合理的电路是智能车高速运动的必要条件。
本文智能车硬件的设计遵循电路简单、功能强大、方便调试等原则，设计了集成度很高的主控制电路板，整合了除传感器以外的所有电路。
2.1 电路系统框图2.1.1 电源部分电源部分主要包括：电源开关保护指示、电源管理、主控制板和数字传感器板电源、模拟传感器板电源、舵机电源、电机驱动。
电源部分功能结构如下：图 2.1 电源部分系统框图3第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告2.1.2 MCU部分MCU最小系统部分主要包括：MCU复位、通讯、人机交互、与外围器件接口，结构框图如下：图 2.2 MCU部分系统框图2.2 电源部分为了方便了解系统电源的工作情况，故需要加入电源监视电路即时提醒注意电池电压状况。
而且电源管理部分体积、功耗都不能太大，不能影响电路的正常工作。
2.2.1 电源开关保护指示模块由于智能车使用的直流电源，故一旦电池的正负极接反将造成很严重的后果，很有可能烧坏主控制板，故考虑在电源的最开始部分设计仿插反的结构和4第2章 电路设计5插反后的保护电路。
一般来说，二极管拥有良好的单向导电性，故可考虑用二极管作为反接保护器件。
图 2.3 电源开关指示保护电路原理图2.2.2 主控制板和数字传感器板电源模块由于主控制板和数字传感器板两部分都需要5V 直流稳压，为简便故两块板子共用一个稳压芯片。
根据分析可得：U=+5.0V+5%（4.75V-5.25V ）, I ≈ 600mA 。
故LM2940-5V 可以作为合适的稳压芯片选择。
2.2.3 舵机和模拟传感器板电源模块由于舵机和模拟传感器需要的电源电压都要求尽量能接近于电池所提供的电压，但是电压太高又会对电路稳定性带来一些影响，故需要选择稳压值可调的稳压芯片根据需求，结合实际使用经验，本文认为LM1117-ADJ 为比较合适的选型。
2.3 电机驱动部分本文研究的重点是如何给电机提供尽量大的驱动电压（尽量接近电源电压）和电流，以及尽量减少驱动环节的能量损耗。
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告62.4 电磁传感器2.4.1 双水平线圈方案单独一个线圈感应电动势输出电压V ox '是位置x 的偶函数，只能够反映到水平位置的绝对值x 的大小，无法分辨左右。
为此，可以使用相距长度为L 的两个线圈电感，计算两个电感感应电动势的差值：（3.23）令L = 30cm ，计算得到两个线圈电动势差值 E d如下图所示：图 3.22 双水平线圈电压差值与横向位移的关系第2章 电路设计7由图可知，在位移0∼30cm 内，电动势差值Ed 与位移x 关系是一个单调函数。
可以使用这个量对于小车转向进行负反馈控制，从而保证两个线圈的中心位置跟踪赛道的中心线。
通过改变线圈高度h 、线圈之间距离L 可以调整位置检测范围以及感应电动势的大小。
2.4.2 传感器布局双水平线圈方案是最简单的路径检测方案，要想达到较好的巡线竞速效果，仅仅两个传感器的分辨率显然是不够的。
一种改进方案是增加传感器数量，采用一字型布局。
布局之前应分析每个传感器的检测范围。
车体中心线完全平行于赛道中心导线时，归一化后每个传感器检测范围的测量结果见下图：图 3.23 微控器采集的传感器信号分布可见每个传感器检测范围约为+14cm 。
但取14cm 间距是远远不够的，因为水平线圈方案检测的是漆包线同心圆磁场的水平分量，具有方向选择性，如果智能车转向过程中传感器序列与漆包线成的角度较大，则每个传感器检测范围会减小很多，因此传感器间距需要尽量小。
不过，传感器间距受到同轴向线圈互感的限制，不能太小。
实际测得3cm 时传感器之间影响较小。
第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告8第3章 机械设计3.1 车体结构和主要参数及其调整智能车竞赛所使用的车模是一款带有差速器的后轮驱动模型赛车，它由大赛组委会统一提供。
表 3.1 智能车模主要参数 基本参数尺寸 轴距200mm 前轮距136mm 后轮距138mm/146mm 车轮直径52mm 传动比 18/76组委会要求智能车最终尺寸不得大于400mm*250mm。
3.1.1 前轮定位1) 主销后倾角主销向后倾斜，主销轴线与地面垂直线在赛车纵向平面内的夹角称为主销后倾角。
图 3.1 主销后倾角示意图主销后倾角定义：上球头或支柱顶端与下球头的连线（转向时，车轮围绕其进行转向运动的转向轴）向前或后倾斜的角度，向前倾称为负主销后倾角，向后倾斜称为正主销后倾角。
其功能影响转向稳定性及转向后车轮的自动回正力。
对于智能汽车模型，通过改变前后黄色垫片的数量可以改变它的主销后倾角。
第3章机械设计2)主销内倾角主销在横向平面内向内倾斜，主销轴线与地面垂直线在赛车横向断面内的夹角称为主销内倾角。
主销内倾角也有使轮胎自动回正的作用，但主销内倾角不宜过大，否则在转弯时轮胎将与赛道间产生较大的滑动，从而会增加轮胎与路面间的摩擦阻力，使转向变得沉重，同时会加速轮胎的磨损。
3)前轮外倾角通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角，称为前轮外倾角。
前轮外倾角是前轮的上端向外倾斜的角度，如果前面两个轮子呈现“V”字形则称正倾角，呈现“八”字则称负倾角。
由于前轮外倾可以抵消由于车的重力使车轮向内倾斜的趋势，减少赛车机件的磨损与负重，所以赛车安装了组委会配备的配件。
3.1.2 车体重心重心调整主要包括重心高度和前后位置的调整。
理论上，车体重心越低稳定性越好，重心低有利于赛车在高速转弯的贴地性，可以有效防止侧翻，因此在车体底盘高度、舵机安装、电路板的安装等上尽量使重心放低。
车体重心前后方向的调整对赛车的行驶性能也有很大的影响。
本赛车后轮驱动，驱动力的大小直接跟轮胎与地面的附着力有关，而附着力与路面附着系数和驱动轴的轴荷有关，驱动轴的轴荷又取决于重心的水平位置，如果仅从这方面考虑，重心应靠近后轴。
根据车辆运动学理论，车身重心前移，大部分重量压在前轮，转向负荷增大，会增加转向，对模型车的制动性能和操纵稳定性有益，但降低转向的灵敏度，同时降低后轮的抓地力；重心后移，会减少转向，但增大转向灵敏度，后轮抓地力也会增加。
但综合起来看，重心应靠近后轴一点。
3.1.3 离地高度及底盘刚度调整1)底盘高度的调整车模底盘的高度主要由赛道中的坡决定，在顺利过坡的前提下底盘越低越好。
2)后悬挂纵向减震刚度9第五届全国大学生智能汽车竞赛技术报告10适当增大底盘的刚度有利于车体走直线的稳定性，可通过增加垫片来增大弹簧的预紧力，另外还可以通过调整弹簧的另一个支点的位置来改变预紧力，从而提高底盘的刚度。