飞思卡尔智能车比赛技术报告
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：北京理工大学队伍名称：傲雄车队参赛队员：刘鑫杨磊韩立博带队教师：张幽彤冬雷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三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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：刘鑫杨磊韩立博带队教师签名：张幽彤日期：2008.8.20摘要本文介绍了北理傲雄车队队员们在准备第三届Freescale智能车大赛过程中的工作成果。
智能车的硬件平台采用带MC9S12DP512处理器的S12环境，软件平台为CodeWarrior IDE 4.6开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：10 的仿真车模。
文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。
整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多个方面。
为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，试验了多套方案，并进行升级，结合Labview 仿真平台进行了大量底层和上层测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
关键字：智能车，激光管，PID控制第一章引言 11.1 赛事介绍 11.2 方案介绍 11.3 技术报告内容安排 2第二章技术方案概要说明3第三章机械设计43.1 PCB板的安装 43.2 前轮参数调整 53.3 舵机的升高方案 63.4 齿轮传动机构调整73.5 速度传感器的安装固定73.6. 后轮差速机构调整8第四章硬件电路设计94.1 S12单片机最小系统94.2 路线识别电路设计124.3 电源管理电路设计144.4 电机驱动电路设计154.5 串行通讯接口电路154.6 速度检测模块164.7 现场调试模块17第五章软件设计195.1 主程序设计 195.2 总体控制流程图 195.3 工作原理205.4.1 PID控制205.4.2 PID参数的整定 215.5 小车控制策略225.6 软件开发环境22第六章模型车各项参数266.1 车模基本尺寸266.2 电路功耗及电容总容量266.3 传感器及伺服电机数量266.4 赛道信息检测精度、频率 26第七章结论277.1 本系统的所具有的特点277.2 本系统存在的问题277.3 本系统可行的改进措施28参考文献29附录A 模型车控制主程序代码I第一章引言1.1 赛事介绍受教育部高等教育司委托，高等学校自动化专业教学指导分委员负责主办全国大学生智能车竞赛。
该项比赛已列入教育部主办的全国五大竞赛之一。
2008年8月26日，在沈阳东北大学举行第三届全国大学生智能车竞赛。
本届的比赛，首先是在全国四大赛区进行预选赛，之后将有104只赛车到沈阳进行总决赛。
在比赛中，参赛选手须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，推荐采用飞思卡尔16控制器MC9S12DG128作为核心控制单元，自主构思控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，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。
参赛队伍之名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及制作工程质量评分为辅来决定，车模改装完毕后，尺寸不能超过：250mm 宽和400mm长，高度无限制，跑道宽度不小于600mm，跑道表面为白色，中心有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm，并且跑道有坡道。
1.2 方案介绍在方案设计的过程中，我们参阅了很多兄弟院校的往届大赛技术报告，如清华大学、北京科技大学。
在国内，他们对智能车研究起步的比较早，例如清华大学首创记忆算法、北京科技大学创先使用激光管。
但是，基于本次大赛的比赛要求，即车跑两圈中只要有一圈结束后停车便算入成绩，所以我们采取跑一圈停车的策略。
由车手根据车跑第一圈的状况，通过按键，适当改变参数。
这样便舍弃了风险性很大的记忆算法。
对于LED组来说，提高小车的速度和稳定性，其实际问题是如何更早且更好的提取到赛道信息。
所以我们采取的策略是激光传感器加人工调参，共同实现我们的目标。
这样不仅可以提高赛车的前瞻性，使赛车的稳定性提高。
而且可以在第二圈中，对赛车状态进行人工校正，提高成绩。
1.3 技术报告内容安排本技术报告的正文分为四个部分。
第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术方案的概述；第二部分是对系统机械结构的说明，主要介绍系PCB板的固定和安装、前轮参数调整和舵机的升高等；第三部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理、创新点和实现过程等；第四部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。
第二章技术方案概要说明本模型车的制作的主要思路是利用激光管来判别前方的跑道轨迹，并将信息采集到S12单片机中。
在S12单片机中利用一定的算法来控制模型车的运行状态。
模型车的控制系统包括电源管理模块、MCU模块、路径识别模块、电机驱动模块、舵机控制模块、转速测量模块、按键控制模块、无线串口传送模块等。
在整个系统中，由电源管理模块实现对其他各模块的电源管理。
其中，对单片机、激光管、测速电路、按键电路提供5V电压，对舵机提供6V电压，对无线串口提供12V电压。
本模型车是由后轮驱动的，路径识别模块则采用激光管传感器寻迹方案。
即路径识别电路由12对光电发送与接收管组成。
由于赛道中存在轨迹指示黑线，落在黑线区域内的光电接收管接收到反射的光线的强度与白色的赛道不同，进而在光电接收管两端产生不同的电压值，由此判断行车的方向。
路径识别模块会将当前采集到的一组电压值传递给MCU模块。
转速测量模块则安装在车尾部，它会测量出模型车行驶过程中的瞬时速度。
按键控制模块会设定模型车在行驶过程中一些较重要的参数，如：直道速度、弯道速度等。
测量出的瞬时速度将输入到单片机中，以帮助分析确定模型车下一步的速度、转角等。
无线串口传送模块会同LABVIEW显示传感器检测值和模型车的速度等参数，以方便对整车进行调试。
MCU模块会根据按键的设定值，路径识别模块采集到的电压值以及转速测量模块反馈回的瞬时速度值等综合分析，采用一定的算法对舵机和直流电机进行控制。
以上即是技术方案的概要说明。
第三章机械设计本模型车机械设计的部分主要包括，PCB板的固定与安装、前轮参数调整和舵机的升高3.1 PCB板的安装对本模型车的信号采集电路，我们设计了一块PCB板。
PCB板安装在模型车的前方。
综合考虑激光管的探测距离、模型车的行驶速度以及更好的配合软件的控制算法，我们将光电传感器信号采集电路的PCB板安装在距舵机的距离为8cm,距路面的距离为12cm的位置。
PCB 板上均匀分布了12对光电发射管和接收管。
此外，我们还设计了另两块PCB板。
一块上面包含了电源管理模块电路，另一块包含直流电机驱动电路。
在组装过程中，我们利用原有的模型车后部原有的两个支架和两个承接螺钉将其固定在车模的后部。
其固定的位置离地的高度为6.5cm。
在其下方，放置着模型车的电池。
在车中央，则固定着S12模块。
图3.1 PCB板安装实图3.2 前轮参数调整调试中发现，在赛车过弯时，转向舵机的负载会因为车轮转向角度增大而增大。
为了尽可能降低转向舵机负载，对前轮的安装角度，即前轮定位进行了调整。
前轮定位的作用是保障汽车直线行驶的稳定性，转向轻便和减少轮胎的磨损。
前轮是转向轮，它的安装位置由主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束等 4 个项目决定，反映了转向轮、主销和前轴等三者在车架上的位置关系。
1）主销内倾是指主销装在前轴略向内倾斜的角度，它的作用是使前轮自动回正。
角度越大前轮自动回正的作用就越强烈，但转向时也越费力，轮胎磨损增大；反之，角度越小前轮自动回正的作用就越弱。
2）主销后倾是指主销装在前轴，上端略向后倾斜的角度。
它使车辆转弯时产生的离心力所形成的力矩方向与车轮偏转方向相反，迫使车轮偏转后自动恢复到原来的中间位置上。
由此，主销后倾角越大，车速越高，前轮稳定性也愈好。
3）主销内倾和主销后倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶的功能。
不同之处是主销内倾的回正与车速无关，主销后倾的回正与车速有关，因此高速时后倾的回正作用大，低速时内倾的回正作用大。
4）前轮外倾角对汽车的转弯性能有直接影响，它的作用是提高前轮的转向安全性和转向操纵的轻便性。
前轮外倾角俗称“外八字”，如果车轮垂直地面一旦满载就易产生变形，可能引起车轮上部向内倾侧，导致车轮联接件损坏。
所以事先将车轮校偏一个外八字角度，这个角度约在1°左右。
5）所谓前束是指两轮之间的后距离数值与前距离数值之差，也指前轮中心线与纵向中心线的夹角。
前轮前束的作用是保证汽车的行驶性能，减少轮胎的磨损。
前轮在滚动时，其惯性力会自然将轮胎向内偏斜，如果前束适当，轮胎滚动时的偏斜方向就会抵消，轮胎内外侧磨损的现象会减少。
经过与赛道的磨合，本队智能车前轮角度调整为前轮外倾角为-3°，其他皆为0°。
3.3 舵机的升高方案为了提高舵机的响应速度，可以考虑延长舵机的摆臂。
在正常情况下，车轮从最左侧转到最右侧，舵机需要转动50。
而将摆臂伸长之后，车轮从最左侧转到最右侧，舵机只需要转动30。
从理论上讲，这样可以在舵机性能一定的情况下，提高车轮转向的响应速度。
本队摆臂长为4.5cm。
舵机升高之后，直线行驶状态下的车轮定位参数尤其是前束值会发生变化，这时需要稍微调整两根转向拉杆的长度，将前束值调整至合理的范围内。
摆臂加长后，舵机空程会明显，但是差别不大，通过程序微调舵机最大转角能够休整，所以可以忽略。
图3.2 舵机安装实图3.4 齿轮传动机构调整赛车后轮采用RS-380SH-4045 电机驱动，由竞赛主办方提供。
电机轴与后轮轴之间的传动比为9：38（电机轴齿轮齿数为18，后轮轴传动轮齿数为76）。
齿轮传动机构对赛车的驱动能力有很大的影响。
齿轮传动部分安装位置的不恰当，会大大增加电机驱动后轮的负载，从而影响到最终成绩。
调整的原则是：两传动齿轮轴保持平行, 齿轮间的配合间隙要合适，过松容易打坏齿轮，过紧又会增加传动阻力，白白浪费动力;传动部分要轻松、顺畅，容易转动，不能有卡住或迟滞现象.判断齿轮传动是否调整好的一个依据是,听一下电机带动后轮空转时的声音。
声音刺耳响亮，说明齿轮间的配合间隙过大，传动中有撞齿现象；声音闷而且有迟滞，则说明齿轮间的配合间隙过小，或者两齿轮轴不平行，电机负载加大。
调整好的齿轮传动噪音小，并且不会有碰撞类的杂音。
3.5 速度传感器的安装固定将一个半径略比电机齿轮半径较大的机械鼠标齿轮贴在电机齿轮上，随电机一起转动。
飞思卡尔智能车大赛技术报告
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)6.1效果 (20)6.2遇到的问题以及解决办法 (20)6.3队员之间的合作很重要 (21)附录 (22)源程序 (23)1绪论1.1 竞赛背景随着经济发展，道路交通面临新的问题和新的挑战。
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**：**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 系统结构 (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)III5.1 阈值计算 (27)5.2 赛道判别 (28)5.3 舵机控制 (28)5.4 电机控制 (29)5.5 PID 介绍 (30)第六章相关工具介绍 (32)6.1 软件开发平台 (32)6.2 蓝牙模块及超级示波器 (35)第七章车模主要技术参数说明 (37)第八章总结 (38)IV第一章引言1.1 概述全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛，以“立足培养、重在参与、鼓励探索，追求卓越”为宗旨，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。
飞思卡尔智能车大赛杭州电子科技大学杭电二队智能车技术报告
本设计采用单片机（MC9S12DG128）作为智能小车的检测和控制核心。
路径识别采用CMOS 摄像头，车速检测采用红外对管和编码盘，由MOS管组成H桥来控制驱动电机正反转的快速切换，利用PWM技术控制小车的运动速度及运动方向。
基于这些完备而可靠的硬件设计，还设计了一套PID优化算法，编写了全闭环运动控制程序，经反复测试，取得了较好的效果。
第一章引言.1 智能车系统研究内容智能车系统要求以MC9S12DG128为核心，能够自主识别路线，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，以最快的速度跑完全程。
其主要研究内容包括以下几个部分：电源、路径识别、直流电动机驱动及运动控制等。
1.1.1 电源根据智能车系统各部件正常工作的需要，对配发的标准车模用7.2V 1800mAh Ni-cd电池进行电压调节。
其中，单片机系统、车速传感器电路需要5V电压，摄像头的12V工作电压由DC-DC升压回路提供，伺服电机工作电压范围4.8V到6V，直流电机经过H桥路由7.2V 1800mAh Ni-cd蓄电池直接供电。
1.1.2 路径识别路径识别模块是智能车系统的关键模块之一，路径识别方案的好坏，直接关系到最终性能的优劣。
在高速度和预先判断算法的前提下，摄像头可能是寻找路径规迹的最好选择。
因为MC9S12DG128的运算处理和AD采样速度有限，因此确定合理的采样次数和合理的处理摄像头的数据是十分重要的。
舍弃非关键数据进行数据简化和制定高效率的路径规划也是一个难题。
1.1.3 直流电动机驱动直流电机的控制一般由单片机产生的PWM信号配以H桥路来完成。
为了得到更大的驱动电流和较好的刹车效果，选用低内阻的MOS管和适当的反向驱动也是必需的。
MOS管我们选取了IRF4905和IRFZ48N，在MOS管子的驱动方面我们直接使用IR公司的IR4427双道驱动芯片。
具体的H桥电路见图1.1 。
1.2 智能车制作情况整个智能车控制系统分为4部分电路板，分别为路径识别模块，单片机模块，直流电机驱动模块和速度检测模块，还有串口通讯及调试接口。
飞思卡尔智能车技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：队伍名称：参赛队员：带队教师：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六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、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：摘要随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。
本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景，主要介绍了智能车控制系统的机械及硬软件结构和开发流程。
机械硬件方面，采用组委会规定的标准 A 车模，以飞思卡尔半导体公司生产的80管脚16 位单片机MC9S12XS128MAA 为控制核心，其他功能模块进行辅助，包括：摄像头数据采集模块、电源管理模块、电机驱动模块、测速模块以及无线调试模块等，来完成智能车的硬件设计。
软件方面，我们在CodeWarrior IDE 开发环境中进行系统编程，使用增量式PD 算法控制舵机，使用位置式PID 算法控制电机，从而达到控制小车自主行驶的目的。
另外文章对滤波去噪算法，黑线提取算法，起止线识别等也进行了介绍。
关键字：智能车摄像头图像处理简单算法闭环控制无线调试第一章引言飞思卡尔公司作为全球最大的汽车电子半导体供应商，一直致力于为汽车电子系统提供全范围应用的单片机、模拟器件和传感器等器件产品和解决方案。
飞思卡尔公司在汽车电子的半导体器件市场拥有领先的地位并不断赢得客户的认可和信任。
其中在8 位、16 位及32 位汽车微控制器的市场占有率居于全球第一。
飞思卡尔公司生产的S12 是一个非常成功的芯片系列，在全球以及中国范围内被广泛应用于各种汽车电子应用中。
2024年飞思卡尔智能车总结（四篇）
2024年飞思卡尔智能车总结关于飞思____智能车轨迹追踪竞赛飞思____智能车竞赛，由飞思____公司赞助，是一项全国本科院校共同参与的科技竞赛活动。
今年，安徽省有幸成为第____届省级赛区，我们专科院校也有幸参与其中。
基于专业的匹配，我们系在本专业中选拔了一些同学，我非常荣幸能与我的团队并肩合作。
由于我们学校初次参加，缺乏经验，指导老师正与我们一起逐步探索解决方案。
我们选择使用B型车进行光电寻迹任务。
根据任务需求，老师将其划分为几个关键模块（寻迹模块、电源模块、驱动模块、测速模块），我负责的是寻迹模块的构建。
起初，对于黑白寻迹，我仅感到“神秘”。
通过查阅资料和老师的指导，我理解了其寻迹原理。
这主要基于黑白颜色对光的反射差异（白色完全反射，黑色完全吸收）来识别黑白线。
由于我们之前未接触过传感器知识，对此领域略感模糊，因此我专门投入时间学习传感器，理解了其在电路中的功能。
接下来，我们面临材料选择的挑战，市场上的光电管种类繁多，各校使用的也不尽相同。
我们需要找到一款适合我们车辆的光电管。
我最初在网上找到一些电路图，并购买了一些光电管进行焊接，但结果并未达到预期。
我一度认为问题出在光电管上，但即使更换为光电发射与接收一体管，问题仍未解决。
在一段时间的停滞和反复试验后，我尝试调整了与接收管串联的电阻值（从10k改为100k），意外地提高了接收距离，达到十几厘米。
这仍不理想，因为为了防止光电管之间的相互影响，每个光电管都需要加上套管，而我们购买的光电管无法满足这一要求。
经过深入研究，查阅资料，以及反复实验，我们最终选择了____公司的光电管（型号）。
我想强调的是，他人的经验可以作为参考，但不一定适用于我们自身，就像我之前选择的光电管电路图，可能在某些情况下适用，但在我们的特定需求下并不理想。
在探索阶段，逐步实验始终是至关重要的。
确定光电管后，我们进入了电路焊接阶段。
我们借鉴了其他学校的经验，初步决定使用____来配置光电管。
第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告
第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告第一章引言“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。
智能小车系统由HCS12微控制器、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以飞思卡尔公司的16位微处理器MC9S12XS128为控制核心，并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具。
运用激光发射强大光线，使用采集光敏传感器AD值进行道路信息采集，并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速。
舵机控制主要采用PWM信号开环控制,而速度控制方面，由数据表来设定速度，PID控制来调整速度。
通过将总线频率超频到40M来更快更准确地进行控制。
各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑过弯和减小路程的效果。
在前几个月的努力中，我们自主设计机械结构和控制电路，构思独特算法，并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说，这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第二章方案选择第二章方案选择智能汽车比赛以快速平稳地完成赛程作为目标，这就要求赛车能够快速准确地检测跑道路径，及时做出合理的控制并迅速执行。
飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛进击者队技术报告
第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告组别：光电组队伍名称：进击者I目录第一章：引言 (5)1.1 赛道尺寸介绍 (5)1.2技术方案介绍 (5)1.2.1 控制系统设计 (5)1.2.2 赛车结构设计 (5)1.3技术报告内容安排 (6)第二章：机械设计（各部分附图说明） (6)2.1 PCB板的安装 (6)2.2车轮的安装与调整 (7)2.2.1 主销后倾角 (7)2.2.2 主销内倾角 (7)2.2.3 车轮外倾角 (7)2.3舵机的安装 (8)2.3.1 舵机延时分析 (8)2.3.2舵机的安装与控制延时解决办法 (10)2.4齿轮传动机械安装 (11)2.5传感器的安装 (11)第三章：硬件电路设计（各部分附图说明） (12)3.1单片机最小系统 (12)3.2路径识别电路设计 (13)3.2.1 CCD接口 (13)3.2.2 起跑线检测电路 (13)3.3电源管理电路设计 (14)3.4电机驱动电路设计 (15)3.5通讯接口电路设计 (15)3.6速度检测模块 (15)3.7现场调试调试模块 (16)3.7.1 SD卡接口 (16)3.7.3 OLED液晶 (16)3.8其他电路 (17)第四章：软件设计 (18)4.1设计思路与控制策略 (18)4.2软件流程图（包括主程序和子程序） (18)4.3 PID控制 (19)4.3.1 PID算法介绍 (19)4.3.2 舵机PD算法 (20)4.3.3 电机PID算法 (20)4.4软件开发环境（包括编程、下载、调试） (21)4.4.1开发工具 (21)4.4.2调试工具 (21)4.4.3 上位机调试 (22)4.5 特殊赛道元素分析 (22)4.5.1十字弯 (22)4.5.2 坡道 (23)4.5.3 起跑线 (23)4.5.4 障碍 (23)第五章：模型车各项参数 (23)5.1 车模基本尺寸（长、宽、高、车重） (23)5.2电路功耗及电容总容量 (23)5.3传感器及伺服电机数量 (23)5.4赛道检测精度、周期 (24)第六章：结论 (24)6.1本赛车特色 (24)6.2存在的问题 (24)6.3改进的措施 (24)附件一：电路源文件 (24)K60最小系统电路 (24)电机H桥驱动电路 (25)电源控制电路 (26)主板集成电路 (26)系统电路PCB板 (27)附件二：控制程序源代码 (27)第一章：引言1.1 赛道尺寸介绍在初赛阶段时，跑道所占面积在5m×7m 左右，决赛阶段时跑道面积可以增大。
飞思卡尔智能车大赛同济大学一队技术报告
参加比赛的智能车最终采用视觉CCD摄像头用于采集赛道黑线信息，识别黑线位置；以脉宽调制（PWM）方式控制舵机转角；采用砰-砰控制对驱动电机进行闭环速度控制。
在具体的试验赛道中进行调试，取得了较好的效果。
第一章引言1.1 开发背景介绍本课题来源于“飞思卡尔”杯第二届全国大学生智能车竞赛，采用飞思卡尔16 位微控制器MC9S12DG128B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、动力电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车的工程制作及调试。
最终完成后的智能车能够自主识别黑色导引线，巡线高速平稳行驶。
参加比赛的智能车最终采用视觉CCD摄像头用于采集赛道黑线信息，识别黑线位置；以脉宽调制（PWM）方式控制舵机转角；采用砰-砰控制对驱动电机进行闭环速度控制。
在具体的试验赛道中进行调试，取得了较好的效果。
1.2 章节安排论文章节安排如下：第一章引言，主要介绍本论文的选题背景与意义。
第二章智能车总体设计方案，介绍智能车系统的总体构架和主要部件，并且在多种方案中进行比较，最终选择了合适的方案。
第三章机械结构分析与设计，对智能车的重心分布以及四轮参数调整等问题做了分析。
第四章智能车硬件电路设计，给出了智能车的硬件电路。
第五章控制策略与软件实现，在多种控制方案中进行比较，最终确定合适的转向舵机和驱动电机的控制方案。
第六章测试与实验数据分析，结合实际测试结果，对得到的数据进行分析，进一步改进算法及相关参数。
第七章结论，对本论文的主要工作进行总结，提出智能车系统的不足之处与改进方案。
第二章智能车总体设计方案2.1 智能巡线车方案比较2.1.1 黑线识别方案在黑线识别方面，通常采用的传感方案有两种：红外传感器方案、视觉CCD传感方案。
两种方案各有优缺点：红外光电管方案的优点是：对单片机资源消耗少；响应速度快，但是明显的缺点是：受制于传感器的数量，赛道空间分辨率低；对于智能车前方路面不能预判，前瞻性差。
飞思卡尔智能车大赛合肥工业大学一队技术报告
本队在小车制作过程中，先对比赛内容，要求与规则进行了详细分析，然后按照要求制订了几种设计方案，并对几种方案进行比较敲定最后方案。
根据方案完成小车的总体设计和详细设计（包括底层硬件设计和总体软件设计），在完成了车模组装和改造后，完成了各个模块的硬件电路设计与安装，并进行了控制算法的设计和软件实现，最后进行了整车的调试和优化。
第一章引言1.1 智能车制作概述本队在小车制作过程中，先对比赛内容，要求与规则进行了详细分析，然后按照要求制订了几种设计方案，并对几种方案进行比较敲定最后方案。
根据方案完成小车的总体设计和详细设计（包括底层硬件设计和总体软件设计），在完成了车模组装和改造后，完成了各个模块的硬件电路设计与安装，并进行了控制算法的设计和软件实现，最后进行了整车的调试和优化。
1.2 参考文献综述方案设计过程中参考了一些相关文献，如参考文献所列。
例如文献1与2 单片机嵌入式系统在线开发方法。
文献3与4是计算机控制技术，参考了其中PID控制策略。
文献5到8是介绍了微处理器MC9S12DG128芯片。
文献9到11介绍了CCD图像传感器的应用和一些数据处理方法，等等。
1.3 技术报告内容与结构本文的主要内容框架如下：第一章：引言。
大概介绍了智能车的制作过程，参考文献说明和内容框架。
第二章：设计方案概述。
介绍了各种方案，以及选择该方案的原因。
第三章：模型车机械调整。
介绍了小车机械结构的调整和传感器的安装步骤。
第四章：硬件电路设计。
这部分是小车的硬件实现，主要给出了小车的总体结构与各个模块的硬件电路设计。
第五章：控制算法实现。
本章详细介绍了各个方案采用的算法。
第六章：调试及模型车技术参数。
介绍了调试使用的工具与具体调试过程，最后给出了整车的技术参数。
第七章：总结。
对整个模型车制作过程的总结，指出试验中发现的问题和进一步改进的方向。
第二章设计方案概述2.1 总体设计由于赛道整体布局未知，因此先保证小车在各种不同环境下能够稳定运行，再进行速度的提升。
第八届飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛技术报告智能车飞凡队-hao
第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：北华航天工业学院队伍名称：飞凡队参赛队员：陈星赤马路遥苑召雄带队教师：李宗睿王喜斌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邀请赛关保留、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：陈星赤马路遥苑召雄带队教师签名：李宗睿王喜斌日期：2013-8-13目录第一章、引言 (6)1.1飞思卡尔智能汽车比赛介绍 (6)1.1.1飞思卡尔智能汽车竞赛简介 (7)1.1.2比赛规则介绍 (7)第二章、系统总体方案原理及设计......................................................... - 9 -2.1 两轮自平衡智能车整体框架 ......................................................... - 21 -2.2自平衡直立行走控制三大模块 ..................................................... - 21 -2.3 车模平衡控制 ................................................................................. - 11 -2.3.1 车模直立控制原理 ..................................................................... - 11 -2.3.2车模倾角测量原理 ...................................................................... - 14 -2.4 车模速度控制 ................................................................................. - 17 -2.5 车模方向控制 ................................................................................. - 18 -2.6 车模直立行走控制算法总图 ......................................................... - 19 -2.7 PID控制原理.................................................................................. - 21 -第三章、车模硬件电路设计 ................................................................. - 23 -3.1 整体电路框图 ................................................................................. - 23 -3.2 ARM Cortex M4-飞思卡尔K60介绍与单片机最小系统 ............ - 24 -3.3 电源模块 ......................................................................................... - 24 -3.4电机驱动模块 .................................................................................. - 25 -3.5键盘及液晶显示 .............................................................................. - 26 -第八届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告3.6角速度及倾角测量模块 .................................................................. - 27 -3.7循迹传感器线性CCD电路 .............................................................. - 30 -3.7.1线性CCD原理 ........................................................................... - 27 -3.7.1循迹传感器线性CCD接口电路 ............................................... - 27 -3.8测速电路 .......................................................................................... - 30 -第四章、机械机构设计及调整.............................................................. - 36 -4.1 车模简介 ......................................................................................... - 32 -4.2 硬件安装 ......................................................................................... - 33 -第五章、软件编写与调试..................................................................... - 36 -5.1 核心算法框架 ................................................................................. - 36 -5.2算法及其实现 .................................................................................. - 39 -5.2.1 初始化程序 ......................................................................... - 39 -5.2.2 传感器采集算法 ................................................................. - 39 -5.2.3 直立控制算法 ..................................................................... - 42 -5.2.4 方向控制算法 ..................................................................... - 43 -5.2.5 速度控制算法 ..................................................................... - 46 -5.2.6电机驱动信号汇总程序 ...................................................... - 48 -5.3 系统的开发环境与车模参数调试 ................................................. - 50 -5.4 现场运行测试 ................................................................................. - 55 -第六章、车模的主要技术参数说明....................................................... - 56 -6.1 智能车参数 ..................................................................................... - 56 -结论 ..................................................................................................... - 57 -目录参考文献.............................................................................................. - 58 -附录第一章引言1.1飞思卡尔智能汽车比赛介绍1.1.1飞思卡尔智能汽车竞赛简介飞思卡尔公司开发嵌入式解决方案的历史可追溯到50多年前，现在，已发展成为在20多个国家设有业务机构，拥有 20,000多名员工的实力强大的独立企业。