第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛
竞赛比赛事宜说明
本文将只对于光电组、电磁组和摄像头组的竞速比赛进行说明。有关创意竞赛的说明请参见《第七届全国大学生智能汽车创意竞赛说明》
一、比赛平台与比赛内容
1.竞赛采用秘书处统一指定的车模套件，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。同一学校的同一组别中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。秘书处可以提供K10、9S12XS128、MPC5604B 开发板、在线调试工具和培训教材，免费发放Code Warrior开发软件。2.参赛队伍在车模平台基础上，制作一个能够自主识别路线的智能车，在专
门设计的跑道上自动识别道路行驶。
3.按照车模识别路线方案比赛分成电磁组、光电组和摄像头组。通过感应由
道路中心电线产生的交变磁场进行路径检测的车模属于电磁组；通过采集道路图像（一维、二维）或者连续扫描赛道反射点的方式进行路径检测的车模属于摄像头组；通过采集道路少数离散点反射亮度进行路径检测的车模属于光电组。每一参赛队只能参加一个组别比赛。
4.竞赛根据赛车在赛道上运行单圈最短时间进行评奖。
5.比赛将首先按照地域划分为五个分赛区和三个省赛区。参加分赛区的学
校，不允许跨赛区报名。每个学校最多可以报六支队伍参加分赛区比赛，报名三支（含）以上队伍的学校必须包含有电磁、光电和摄像头三个组别的参赛队伍，如果只报名两支队伍，则他们必须分属于不同的赛题组。三个省赛区分别是安徽省赛区、山东省赛区和浙江省赛区。省赛区组委会可以根据本省参赛学校情况，制定相应的报名规则。从省赛区选拔参加全国总决赛队伍的规则必须和五个分赛区的报名规则保持一致。
6.分赛区和省赛区遴选出总数相同的参赛队伍分别参加电磁组、光电组与摄
像头组的全国总决赛；各个分赛区和省赛区参加全国总决赛的队伍数量按照分赛区、省赛区实际参赛队伍占全国总参赛队伍数量的比例数进行确定。每个学校最多可以有三支队伍参加全国总决赛，而且每支队伍必须属于不同的赛题组。
二、比赛日程安排
1.比赛报名阶段：2011年11月1日至2012年3月31日；
2.资格评审阶段：2011年11月1日至2012年4月5日；
3.签订比赛承诺书，购买开发工具、购买车模套件阶段：2011年12月1日至
2012年4月30日；
4.分赛区举办研讨会议：2012年度春季学期开学初（详见各分赛区通知）；
5.参赛队伍提交最后参赛学生与指导教师信息：2012年6月30日；
6.各分赛区举办比赛阶段：2012年7月中、下旬。（详见各分赛区通知）；
7.参加决赛队伍技术报告提交截止时间：2012年8月15日；
8.决赛阶段：2012年8月22 - 25日在南京师范大学大学进行总决赛。
四、网站服务
竞赛秘书处通过网站https://www.doczj.com/doc/3d9872668.html,或https://www.doczj.com/doc/3d9872668.html, 提供如下内容服务：
1.提供竞赛的主要的内容、规则及相关技术资料；
2.向参赛队伍发布各类相关通知；
3.比赛技术交流、咨询；
4.其它技术培训活动通知；
五、奖励
比赛分成电磁组、光电组与摄像头组，每一组都设相同数量的奖项。
分赛区和省赛区设立预赛阶段一等奖、二等奖、三等奖，给予获奖证书。
全国总决赛将设立特等奖、一等奖、二等奖，给予获奖证书。特等奖队伍同时获得奖金，一、二等奖获奖队伍同时获得奖品。
各类奖项具体数量及奖金分配额由第七届竞赛组委会根据具体情况确定。获
奖比例与第六届基本持平。
六、知识产权
所有参赛队伍必须与大赛各分赛区组委会签订参赛承诺协议（具体内容参见协议文本），参赛作品的著作权归属参赛者本人，飞思卡尔半导体公司和比赛秘书处可以在相关主页及文献资料中收录并公开获奖作品的设计方案、技术报告及参赛模型车的视频、图像资料。
第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛组委会
2011年11月1日
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：
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，
舵机：FUTABA3010 摄像头
组
东莞市博
思电子数
码科技有
限公司
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：
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
https://www.doczj.com/doc/3d9872668.html,/web/match.jsp
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
XXXX智能车大赛策划书 第十五届科技节 之 第九届智能车竞赛 策 划 书 自动化学院 2014年9月 名目 一.活动主题 3 二.活动名称 3 三.活动宗旨 3 四.活动目的 4 五.大赛简介 5 （一）大赛背景5 （二）历届竞赛6 （三）此次竞赛7 六.邀请赛章程8 （一）参赛讲明8
（二）竞赛规则8 （三）奖品设置10七．校内赛章程11（一）知识竞答章程11（二）仿真组竞赛章程12（三）实践组竞赛章程16 八.大赛组织机构25 九.活动流程 26 十.活动预算 31 附件一：33 附件二：34 附件三：35 附件四：36 附件五：38
活动主题 实践源于真知创新放飞妄图 活动名称 华中科技大学第九届智能车大赛 活动宗旨 知识的猎取，不仅来源于课本，更来源于生活实践。而组织科技实践活动是提升学生知识水平综合能力的有效途径。丰富多彩的科技活动关于学生科学素养的培养十分重要，而深受宽敞师生喜爱的智能车竞赛活动无疑是众多科技活动的一个亮点。智能车竞赛要紧是为大学生提供一个平台，让学生有机会参加科技交流活动，开阔视野，让学生在和平友好的氛围中展现他们的设计能力，电脑编程能力，以及在科技方面的杰出才华和丰富的想象力制造力，激发他们对科技创新的爱好，能够在智能车世界里不懈的探究与追求。在竞赛中，队员们要通力合作，共同面对挑战，从而培养合作精神和沟通技巧。同时，竞赛能够激发他们的潜能，挑战自身的极限，增强克服苦难后的能力，培养成就感，自信心和创新精神，对他们今后走上社会，面对挑战时，必将起到主动的作用。 活动目的 （一）通过举办实践性专门强的智能车竞赛，响应今年大学生创业大赛“创青春”创新与青春的号召，进一步深化高等工程教育改革，为各院系喜爱科技创新的各级同学提供一个竞赛平台。 （二）通过长期的筹划策略的分析以及设备的制作预备，丰富参赛者有关人工智能、系统分析、信息传输、机械制造等方面的知识，同时提升学生的动手能力、制造能力、协作能力和综合能力，培养本科生猎取知识、应用知识的能力。同时，挖掘创新意识，培养本科生从事科学和技术研究的爱好与热情。
智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等功能于一体的综合系统。它集中的运用了计算机、传感器、信息。通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 一.国外智能车设计竞赛 (1)美国的智能车大赛 美国国防部与院校、企业和发明家联合开展，全球领先的智能汽车竞赛。 2007年11月，美国第三届智能汽车大赛在加州维克托维尔举行。本届智能汽车比赛的目标是对未来科学家的激励。大学、企业和发明家们期望制造出通过洛杉矶和拉斯维加斯间荒地、行程160km的自主控制汽车。 参赛汽车的车顶上有旋转的激光器，两边有转动的照相机，完全由电脑控制，利用卫星导航、摄像、雷达和激光，人工智能系统可判断出汽车的位置和去向，随后将指令传输到负责驾驶车辆的系统，丝毫不受人的干涉，用传感器策划和选择路线。参赛的无人驾驶智能汽车沿着附近公路飞奔。 (2)韩国大学生智能车大赛 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，以HCS12单片机为核心的大学生智能模型汽车竞赛。 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线的智能车，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。 二.国内智能车辆竞赛现状研究 (1)竞赛的起源 2005年11月，中国教育部高等学校自动化专业指导分委员会与飞思卡尔半导体公司签署了双方长期合作协议书。协议书规定从2006年起，飞思卡尔将至少连续5年协办“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛，提供参赛队的标准硬、软件技术平台和竞赛优胜者奖金,并为主办单位提供一定的竞赛组织经费,我国智能车竞赛由此开始. (2)智能车竞赛的地位 教育部：与老牌的数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等四大竞赛并列，被认定为国家教育部正式承认的五大大学生竞赛项目. 各高校：清华、交大、科大等名校均参加，最投入为北京科大，每年均举行校内赛（09年规模为79支队伍）. 校内：综合类竞赛（A类）仅3种，分别为智能汽车、机器人、挑战杯。 (3)竞赛历史——第一届邀请赛 2006年8月20日至21日在清华大学进行，共有来自全国57所高校的112支参赛队参加。赛道中只有直道和弯道，没有上下坡。从赛车寻迹技术方案来看，赛道检测方式也大体分为红外发射/接受管检测方式和CCD/CMOS摄像头检测方式两类。摄像头方案的成绩普遍好于红外传感器方案。 (4)竞赛历史——第二届，赛区+总决赛 扩大到全国具有以自动化专业为主的理工类高等本科学校约300余所。采取赛区和全国总决赛结合的形式。全国分为5个赛区，总决赛在上海交大举行。总决赛中出现上下坡的限制，比赛变得复杂了。小车的平均速度较比上年有了显著的提高，采用摄像头方案的成绩更加明显（决赛前十名的队伍全为摄像头队伍）。同比韩国的智能车大赛，我们的竞赛成绩已经超过了韩国。 (5)竞赛历史——第三届，赛区+总决赛 第三届智能车大赛在东北大学举行，有551支代表队伍参加了分区赛，104支队伍参加了总
青少年无人驾驶智能车制作竞赛活动方案 ----------青少年科学教育方案一、方案背景： 无人驾驶智能车也可称之为轮式移动机器人，其主要依靠车内的以机器人系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。无人驾驶智能车是通过摄像头、激光雷达、超声传感器等感知路况、识别标志并让电脑控制节流阀、刹车、驾驶、转向等，完全是按照人的驾驶习惯按规矩自动驾驶。无人驾驶车辆主要有三大系统支撑：环境感知系统，定位导航系统，控制系统。环境感知系统先用车上安装的感应器去感觉周围环境，紧接着，感知系统将信息传回“大脑”，用定位导航系统作出相应判断，是否要拐弯、刹车、加速、移动方向盘，随即对控制系统发出指令，车辆则自行完成上述“动作”。目前，无人驾驶智能车被广泛应用于科研、救灾、军事等领域。 我国的无人驾驶汽车仍处于初步研究阶段，整体研究工作和水平不高，与美国欧洲相比偏低，其重要原因是缺少大批的科技创新型高级人才。如何在中小学开展相关科技创新竞赛活动，提高学生兴趣，发现、培养未来科技人才至关重要。 青少年无人驾 驶智能车主要由控 制器、马达、指南针、 超声波测距、红外线 检测、灰度测距等电 子模块及机械零部 件组成。无人驾驶智 能车能按照事先编 写好的程序在特定 的场地行驶，具有避 障、标志识别、区域 识别、定位等功能。控制器、马达、传感器等电子部件均为模块化结构，易于中小学生制作，并具有较大的自主设计、创新空间；无人驾驶智能车可适用于机器人教学、竞赛、科普等活动。 无人驾驶智能车竞赛活动旨在激发青少年从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导青少年理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的精神，为青少年创新性实验计划项目优秀成果展示提供一个良好的平台。是以迅猛发展的机器人技术为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。引导和激励学生实事求是、
智能小车设计报告 摘要：随着智能控制技术和检测传感技术的飞速发展，智能小车在工业生产和家庭生活中得到了广泛应用。智能小车控制系统采用STC89C52单片机作为检测和控制核心，使用反射式红外光电传感器检测路面的标志线，采用红外蔽障传感器控制两车之间的距离。小车驱动采用前轮双驱动，利用减速直流电机控制小车的转向和速度。通过不断对单片机I/O口进行扫描来监测传感器的状态，根据监测数据控制两辆小车循线、转弯、交换速度和切道等动作，最终实现两小车按预定轨道行驶，并在规定区域超车的功能。系统相当于一个简单的车辆自动驾驶系统，经进一步改进后可应用在智能交通和无人探测等方面。 关键字：智能小车；单片机；传感器；减速直流电机；循线
目录 1 方案论证与比较- 1 - 1.1总体方案设计与比较- 1 - 1.2电机的比较与选择- 2 - 1.3电机驱动模块的比较与选择- 2 - 2 理论分析与计算- 3 - 2.1信号检测与控制- 3 - 2.1.1转弯与前进信号的检测与控制- 3 - 2.1.2加速减速(超车>信号的检测与控制- 4 - 2.1.3发挥部分切换跑道交换速度信号的检测与控制- 4 - 2.2两车之间的通信方法- 5 - 2.3 关于节能的设计- 6 - 3 电路与程序设计- 6 - 3.1电路设计- 6 - 3.1.1单片机最小系统- 6 - 3.1.2电机驱动模块- 6 - 3.1.3循线模块- 7 - 3.1.4两车通信模块- 8 - 3.2程序设计- 8 - 3.2.1程序流程图- 8 - 3.2.2源程序- 9 - 4 系统测试- 9 - 4.1测试方法- 9 - 4.1.1小车转弯的测试方案与测试条件- 9 - 4.1.2顺利超车的测试方案与测试条件- 9 - 4.1.3发挥部分换道与速度交换测试方案与测试条件- 9 - 4.2测试结果- 10 - 5 结论- 10 - 参考文献- 10 - 附录- 11 -
智能汽车竞赛活动总结 7月24日，第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛在兰州交通大学完美谢幕，经过半年多的努力与学习，我校工业中心（3）队在这次竞赛中获得西部赛区光电组三等奖，虽然成绩不是很理想，但是从学习的角度上看，学生确实学到了不少新知识、也逐渐成长起来。 “飞思卡尔”杯是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的全国大学生智能汽车竞赛，该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技，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。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。 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是涵盖自动控制、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知识的创意性比赛，融合科学性、趣味性和观赏性为一体。至今我部已参赛两届，在全校形成了具有一定规模影响力，该竞赛给学生提供了广阔的学习空间，丰富了课外兴趣学识，增强了学生的动手能力，深受学生的喜爱。参赛的是工业中心（3）队的光电组，在指导老师的带领下，队员间团
结协作，紧密配合，包括前期准备、宣传，比赛以及赛后相关事宜都有条不紊地完成，同时十分感谢校领导及中心领导在此次赛事中的大力支持和帮助。 对于智能车的控制系统，采用Freescale16位单片机mc9S12SX128为核心控制器,利用16个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶。看似简单的控制思路制作实属不易，除了兴趣之外，学生必须花费大量的时间和精力攻克各自负责的模块。 在制作过程中主要做了三个方面的努力： .单片机初始化模块，包括I/o模块、Pwm模块、AD模块、计时器模块、定时中断模块初始化； 2.实时路径检测模块，光电传感器检测黑线，将返回信号输入单片机的输入端口，经单片机内部AD转换，进行分析，得出合适的Pwm信号控制舵机转向； 3.舵机控制模块、驱动电机控制模块，通过直接输出Pwm 信号控制舵机和电机； 5月初，完成了智能车的最初组装以及调试，小车在赛道上能缓慢行走，接下来对各个有效参数进行修改、调试，终于小车的速度和稳定性也有了明显的提升，最后在程序中
第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛 竞赛比赛事宜说明 本文将只对于光电组、电磁组和摄像头组的竞速比赛进行说明。有关创意竞赛的说明请参见《第七届全国大学生智能汽车创意竞赛说明》 一、比赛平台与比赛内容 1.竞赛采用秘书处统一指定的车模套件，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。同一学校的同一组别中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。秘书处可以提供K10、9S12XS128、MPC5604B 开发板、在线调试工具和培训教材，免费发放Code Warrior开发软件。2.参赛队伍在车模平台基础上，制作一个能够自主识别路线的智能车，在专 门设计的跑道上自动识别道路行驶。 3.按照车模识别路线方案比赛分成电磁组、光电组和摄像头组。通过感应由 道路中心电线产生的交变磁场进行路径检测的车模属于电磁组；通过采集道路图像（一维、二维）或者连续扫描赛道反射点的方式进行路径检测的车模属于摄像头组；通过采集道路少数离散点反射亮度进行路径检测的车模属于光电组。每一参赛队只能参加一个组别比赛。 4.竞赛根据赛车在赛道上运行单圈最短时间进行评奖。 5.比赛将首先按照地域划分为五个分赛区和三个省赛区。参加分赛区的学 校，不允许跨赛区报名。每个学校最多可以报六支队伍参加分赛区比赛，报名三支（含）以上队伍的学校必须包含有电磁、光电和摄像头三个组别的参赛队伍，如果只报名两支队伍，则他们必须分属于不同的赛题组。三个省赛区分别是安徽省赛区、山东省赛区和浙江省赛区。省赛区组委会可以根据本省参赛学校情况，制定相应的报名规则。从省赛区选拔参加全国总决赛队伍的规则必须和五个分赛区的报名规则保持一致。 6.分赛区和省赛区遴选出总数相同的参赛队伍分别参加电磁组、光电组与摄
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
一、比赛介绍 华北电力大学智能汽车俱乐部，简称校智能车俱乐部，成立于2010年11月。作为教务处直属的四大校级社团之一，其目的是服务同学，加强高等学校素质教育，培养科技创新意识，提升大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力，激发大学生从事科学实践研究与探索的兴趣与潜能。校智能车俱乐部的宗旨是：热爱科学，快乐创新。 目前，校智能车俱乐部有成员200余人，遍布全校各个院系，拥有一间配有75套研发设备的实验室，并且和美国飞思卡尔半导体公司合作创建了教学中心（Microcontroller Teaching Center ,简称MTC）。 在这过去的六届比赛中，华北电力大学的智能车有着不同寻常的发展历程。在第一届比赛中，我校取得“全国赛优胜奖”的成绩；第二届比赛中，摄像头组荣获全国赛二等奖、光电组荣获全国赛二等奖；在第三届比赛中，摄像头组荣获东北赛区优胜奖、光电组荣获东北赛区三等奖；第四届比赛中，光电组荣获东北赛区二等奖和三等奖、摄像头组荣获东北赛区优胜奖；在第五届比赛中，光电组荣获东北赛区一等奖、二等奖，进入全国总决赛、摄像头组荣获东北赛区二等奖、电磁组荣获东北赛区二等奖、三等奖。在第六届比赛中，我校再创佳绩：东北赛区一等奖一项，二等奖四项，优秀奖一项，并在全国总决赛中脱颖而出，取得全国二等奖的好成绩。“梅花香自苦寒来，宝剑锋从磨砺出”，这一届届辉煌的成绩都来自于队员们的不懈努力与汗水，同时也离不开老师们的孜孜教诲与指导。 我们希望校内赛的举办能够让更多的同学了解并加入到智能汽车的队伍中来，所有的参赛队员能够在活动中锻炼自己的综合知识应用能力、培养创新思维、增强团队合作精神。我们也坚信通过俱乐部全体成员的努力，以及大家对智能汽车的热情，这次校内赛一定能够圆满成功！在这里，衷心希望所有校内赛的参赛队伍取得好成绩！ 二、智能车比赛相关规定 （一）器材限制规定 （1） 本次比赛传感器规定必须使用红外传感器，禁止使用摄像头、电磁和激光传感器，使用规定以外传感器的队伍可以申请参加表演
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。
简易智能电动车 学校：辽宁工程技术大学小组成员： 日期：2011年8月4日
摘要 本设计以STC89C52单片机为控制核心。经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，经比较器LM393进入单片机。单片机通过内部程序完成对小车的控制。 关键字：控制；检测；红外对射；智能小车； The abstract This design to STC89C52 microcontroller as control core. The photoconductive resistance and infrared DuiShe complete follow mark, light and evades obstacles for the detection of comparison, the LM393 into the microcontroller. The internal process of single chip through complete control of the car. Key word: control; Detection; Infrared DuiShe; Intelligent car;
目录 1 方案论证与比较 (1) 2 各模块的选择方案 (1) 2.1电源模块选择方案 (1) 2.2系统控制模块方案 (2) 2.3红外对射模块方案 (2) 2.4恒流源模块 (2) 2.5比较器转换模块 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2恒流源电路设计 (4) 3.3电机驱动模块 (5) 3.4循迹检测设计 (5) 3.5测距检测设计 (6) 3.6避障检测设计 (7) 4 系统软件设计 (7) 5 系统调试 (9) 6 结论 (10) 7 参考文献 (11)
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)
简易智能小车 作品类别：第五类 引言 本系统采用AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计 一、设计要求： 1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。 2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信
息。 3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。 简易路程图 二、方案选择： 1.电机驱动方案的选择与论证 方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。 方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为
困难工作不是很稳定。 方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。 2.路面寻线模块 方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。 方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。 方案选择：采用方案二。方案一受环境光的影响太大，效果不佳。而红外光不易受到环境光的干扰。 3.金属检测模块 采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。 4.寻光模块 方案一：采用单一的光敏电阻，利用其在不同的光强下阻值不同，确定小车的转向，保证其朝着光源最强的角度前进，这样做电路实现简单，但是精度不易控制。 方案二：采用多个光敏电阻，在小车车头排列成为半圆状结构。根据矢量合成原理，按照各个传感器测量光强的不同，确定小车相对
第三届单片机综合应用设计竞赛 参赛题目智能小车 专业电信信息工程技术，电子信息工程 班级1406142,140201Z 姓名朱思东，柏秋利 2016年12 月
摘要 本设计是基于STM32主控制芯片的智能小车。该小车主要实现以下功能：小车在自动行驶的过程中，能够灵活地避开有障碍物和车底下有悬崖的地方且能够被遥控。电源模块是通过7.4V锂电池实现；避障模块是通过超声波传感器和红外传感器实现；遥控模块是通过HC05蓝牙主从一体模块和手机APP实现；电机驱动模块是通过L298N实现；编程软件为MDK5。整体系统结构简单，可靠性高。关键词：单片机，传感器，避障，遥控
1.总体设计方案及论证 1.1系统组成原理 根据功能，确定如下方案：在现有车模底盘的基础上，加装超声波传感器，红外避障传感器模块检测小车周边障碍物的实时情况。然后，把数据返回给单片机，单片机发送相应的指令实现对电动小车的自动避障、运行状况的实时测量，从而达到利用单片机对小车智能控制，自动避障的目的。 这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。 （1）STM32作为主控芯片核心，ARM 32位的 Cortex-M3?CPU，36MHz，1.25DMIPS/MHz(Dhrystone2.1)，0等待的存储器访问，单周期乘法和硬件除法。存储器，从 32K字节至 128K字节闪存程序存储器，从 6K字节至 16K字节SRAM。时钟、复位和供电管理。2.0至 3.6伏供电和 I/O管脚。上电 / 断电复位(POR / PDR)、可编程电压监测器(PVD)内嵌 4至 16MHz高速晶体振荡器。内嵌经出厂调校的 8MHz RC振荡器。低功耗，睡眠、停机和待机模式，VBAT为 RTC和后备寄存器供电。调试模式，串行线调试(SWD)和JTAG调试接口。DMA，7通道 DMA 控制器，支持的外设：定时器、ADC、SPI、I2C,USART。多达 80个快速 I/O口，6/37/51/80个多功能双向 5V兼容的 I/O口，所有 I/O口可以映像到 16个外部中断。多达 6个定时器，多达 3个 16位定时器，每个定时器有多达，4个用于输入捕获 / 输出比较 / PWM或脉冲计数的通道，2个 16位看门狗定时器(独立的和窗口型的)等。
第十三届全国大学生智能汽车竞赛现场比赛赛道布置参考方案 本文档针对第十二届智能车竞赛现场比赛赛道布置进行说明。 相关参考文档： 1. 《第十三届全国大学生智能汽车竞赛竞赛比赛规则》 2. 《第十三届全国大学生智能汽车竞赛规则补充说明》 一、比赛赛题组以及赛道共用方案 第十三届智能汽车竞赛包括有六个赛题组的比赛。它们分别是（参加智能车竞赛比赛细则）：光电四轮、电磁三轮、直立两轮、双车会车、无线节能以及信标组。此外还有一组创意类只在全国总决赛举行。 根据比赛场馆可用面积、比赛预算、报名队伍数量分布以及场内光线等，六个组别比赛可以分别铺设场地进行比赛，也可以通过公用场地进行比赛，以节省比赛场地、铺设费用等。 如果体育馆的屋顶属于开放式、或者半开放式，有强烈的阳光直射到比赛场地，无法对屋顶进行有效遮挡。这种情况，电磁三轮、直立两轮、无线节能等组别安排在白天比赛，对于光电四轮、双车会车、信标组可以安排在晚上比赛。比赛场地可以进行复用。 图 1 体育馆的屋顶开放形式
除非在不得已的情况下，对于同一赛题组的比赛，如果由于队伍数量特别多，可以拆成两个场地同时比赛。这种方式，由于无法完全保证两个比赛场地的一致性，所以在最终成绩评定的时候容易造成异议。 二、赛道种类、数量 赛道种类包括练习赛道、预赛赛道和决赛赛道。 1、练习赛道: 练习赛道是用于参赛队伍在比赛前进行现场环境适应时所使用的赛道。详细尺寸参见练习赛道设计文档。练习赛道大体形状下图所示： 图 2 练习赛道 竞赛比赛舞个组别的练习赛道形状都是一样的。 在比赛赛道上设置一个起跑线。起跑线包括有两种形式：斑马线和永磁铁。具体制作方式参加后面关于起跑线的规格。 对于光电四轮组，练习赛道上摆设一个活动的路障，便于参赛队伍移动。其它赛题组没有路障。 在铺设练习场地的时候，需要在场地内单独铺设两条坡道练习场地。坡道的设计参考下图所示：
第五届全国大学生智能汽车竞赛 20KHz 电源参考设计方案 （竞赛秘书处技术组版本1.0） 第五届全国大学“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛新增加了“电磁组”。根据比赛技术要求，电磁组竞赛，需要选手设计的智能车能够检测到道路中心线下电线中20KHz交表电流产生的磁场来导引小车沿着道路行驶。在平时调试和比赛过程中需要能够满足比赛技术要求的20KHz的交流电源驱动赛道中心线下的线圈。本文档给出了电源设计参考方案，参赛队伍可以根据这些参考设计方案自行设计制作所使用电源。 一、 电源技术指标要求： 根据《竞赛比赛细则》附件三关于电磁组赛道说明，20KHz电源技术要求如下： 1、驱动赛道中心线下铺设的0.1-0.3mm直径的漆包线； 2、频率范围：20K±2K； 3、电流范围：50-150mA； 下图是赛道起跑区示意图，在中心线铺设有漆包线。 图1 竞赛跑道起跑区示意图
首先分析赛道铺设铜线的电抗，从而得到电源输出的电压范围。 我们按照普通的练习赛道总长度50，使用直径为0.2mm漆包线。在30摄氏度下，铜线的电阻率大约为 0.0185欧姆平方毫米/米。计算可以得到中心线的电阻大约为29.4欧姆。 按照导线电感量计算机公式： 4 2ln0.75() l L l nH d ?? =×? ?? ?? 。其中l, d的单位 均为cm。可以计算出直径为0.2mm，长度50米的铜线电感量为131微亨。对应20KHz下，感抗约为16.5欧姆。 可以看出，线圈的电感量小于其电阻值。由于导线的电感量与铺设的形状有关系，上述计算所得到的电感量不是准确数值。另外，我们可以在输出时串接电容来抵消电感的感抗。所以估算电源电压输出范围的时候，我们不再特别考虑线圈的电感对于电流的影响。 为了方便设计，我们设计电源输出电压波形为对称方波。由于线圈电感的影响，线圈中的电流为上升、下降沿缓变的方波波形。如下图所示 图2 线圈驱动电压与电流示意图 对于电阻为29.4欧姆的赛道导线，流过100mA的电流，电压峰值应该大于3V。考虑到赛道长度有可能进一步增加、漆包线的直径减少等原因，设计电源输出电压的峰值为6V。在输出电流为150mA的时候，电源输出功率大约为0.9W。 二、 电源组成 电源电路包括振荡电路、功率输出电路、恒流控制电路以及电源等组成。 如下图所示：
中山大学第六届 智能车挑战赛 参 赛 手 册 指导单位：中山大学工学院智能交通中心 主办单位：中山大学交通科技协会 协办单位：中山大学工学院团委、广东工业大学无线电社、广州大学电子协会、华南师范大学无线电协会、华南理工大学 无线电爱好者协会、华南农业大学车迷协会
一、比赛概况 为了加强大学生的科技创新意识、合作精神、实践能力的培养，由中山大学工学院智能交通研究中心发起，中山大学交通科技协会主办，在智能交通研究中心和现代设计中心的指导下，于2007年在中山大学东校区成功举办了第一届智能汽车挑战赛。 经过广泛而多渠道的宣传，第一届智能车大赛参赛队伍达到60支，共有29支队伍在初赛中脱颖而出，进入决赛。在大赛保证公平、公正、公开的基本原则的前提下，决赛中各队表现优异，共有11支队伍跑完了300米全程，前6名队伍分获一、二、三等奖， 18支队伍获得优胜奖。 第一届智能汽车挑战赛为广大中大学子提供了展现自主创新能力和实践能力的平台。中山大学作为全国的著名学府，就是要培养创新型的人才。大赛中各参赛队伍充分发扬了创新和合作精神，参赛选手采用了超声波、红外线等传感技术，展示了精湛的程序设计能力，灵活运用红外定位、超声定位、高低频率电路、单片机控制等技术，充分展示了中大学子对智能汽车的创新思维和动手实践的能力。 借着首届智能汽车挑战赛的东风，第二届智能汽车大赛将参赛范围扩大至大学城，大赛规模空前盛大，如火如荼。各方学子齐聚一堂，同台竞技，精彩纷呈。同时，成绩相比于第一届不断刷新，来自工学院2006级智能交通专业的Default 队以44.06秒的成绩刷新纪录获得一等奖，与第一届的最佳成绩相比，缩短了20多秒时间。在众多参赛队伍中，新技术更是广泛地被应用，挑战者队利用了视频技术进行路线选择，获得创新技术大奖。大赛成为大学生智能汽车梦想翱翔的平台，是思维与实践的结晶，成为华南地区交通科技类竞赛的亮点之作，在工学院各级领导、老师的大力支持和团委学生会成员的辛勤劳动下取得了圆满成功。 相继，分别于2010年、2011年2012年举办了第三届、第四届、第五届智能车挑战赛。成绩一年比一年好，活动也渐渐走向成熟，吸引了更多的外校队伍参赛。第四届智能车报名参赛队伍达140支，分别来自各大高校。第四届冠军队伍名为荔枝队，来自中山大学信息科学与技术管理学院，他们以33秒49的优异
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为各参赛队提供/购置规定范围内的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，保证竞赛向健康、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、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。
智能小车竞赛 一、全国飞思卡尔智能车比赛简介 飞思卡尔智能汽车竞赛是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。 该竞赛由竞赛秘书处为各参赛队提供/购置规定范围内的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，保证竞赛向健康、普及，持续的方向发展。 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、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。 二、全国飞思卡尔智能车比赛情况历届概览 首届飞思卡尔智能汽车大赛，于2006年8月20－21日在清华大学综合体育馆举办。来自全国包括香港共59所大学的115支参赛队伍聚清华，一决胜负。来自各校参赛队伍中不乏有表现十分优秀的队伍，但由于大部分参赛学校是第一次参加比赛，难免经验不足，所以在场上表现不尽如人意。比赛最终由清华大学等优秀代表队获得一等奖。 到第二届飞思卡尔智能汽车大赛时，比赛已经逐渐开始形成规模，全国一共分为了五大赛区，同时进行比赛，在每个赛区取一定比例的优秀队伍到北京参加总决赛。经过一年时间的研究和改进，各校参赛队伍此时已经取得了长足的进步，在本次比赛的过程中涌现了大批的优秀队伍。中南大学在本届也派出了一支代表队参加了华南赛区的比赛，可惜的是最终在预赛中没有取得很好的成绩，失去了参加决赛的机会。 时至2008年，第三届飞思卡尔智能车大赛如期举行。经过两届比赛的经验积累，本次大赛将全国首先分为东北、华北、华东于华南四大赛区，参加比赛的学校更是增加到了190所，共551支参赛队伍同场竞技。其中“黑影狂飙”队，代表中南大学出征华南赛区。并以预赛成第