直插发光二极管，直插电解电容都有正负极之分，长脚为正，短脚为负。贴片发光二极管从正面看注意有标记的一边为负极，标记可能是一个小点，或一条细线。
红外线发光二极管点亮后肉眼看不出来，可以借助手机摄像头观察，就可以判断这个
发光二极管好坏。
找出集成电路的引脚1：贴片集成电路的正面有一个小凹点，这个凹点对应的引脚就是
引脚1，双列直插集成电路的正面边沿有一个小缺口，把这个集成电路的缺口朝上放，缺口左边第一个引脚就是引脚1.
电机没有正负极之分，但是需要注意两个电机的接法要相同。
四路红外线感应二极管的灵敏度调节
红外感应灵敏度控制原理：
图1
如图1，红外线接收二极管D2反接在电路中，其反向电流会随着受到的红外光线照射量的大小而变化，红外光线增强，反向电流增大。R2上的电压增大。这个电压输出到电压比较器的一个输入端3。电压比较器的另外一个输入端2的电压通过可调电阻Rp1调节。当电压比较器的3脚电压高于2脚电压时，比较器输出1（5V）,发光二极管D3两端电压相同，不会发出光亮。当3脚电压小于2脚电压时，比较器输出0V，D3正偏导通，发出光亮。调节RP1，使比较器的2脚电压变得很低。当D2受到及小的红外光照射时，比较器3脚的电压也会比2脚高，使得比较器输出5V电压，D3截止。调节Rp1使比较器的2脚电压升高，这样就需要更大的红外线照射量才会使比较器输出5V。这样就实现了红外感应灵敏度调节。
调节灵敏度：。用于循黑线时，将红外线收发二极管对准黑线。调节RP1，使得D3刚好处于点亮状态，(比较器2脚电压只比3脚高一点点，比较器输出0)，这样，红外线感应灵敏度就调好了。用于避障时，将红外接收二极管对准空旷的地方(前方没有障碍物) ,调节RP1,使得D3刚好处于点亮的状态，(比较器2脚电压只比3脚高一点点，比较器输出0)，这样，红外线感应灵敏度就调好了。
在智能车上，采用集成电路LM339，他是一个四路电压比较器，在内部有四个独立的电压比较器，只要知道如何调整其中一个的灵敏度。其余相同。
方向控制：
图2： L293D内部等效电路图
电机方向控制使用集成电路L293D，其内部等效电路如图2.由两个独立的H桥路组成。以第一个H桥路为例。三极管T1 ，T2其中只会有一个导通，T3，T4其中也只会有一个导通。当IN1为1，IN2为0时，T1 和T4导通，T2和T3截止，电压从T1输出，从T4输入，右电机向一个方向转动，当IN1为0，IN2为1时，右电机转向刚好相反。从而实现了电机转向控制。ENA为使能端，从电路可以看出，只有当ENA为1时，控制信号IN1，IN2才变得有效。
转速控制：
电机转速控制采用电压控制的方法，通过可调稳压集成电路LM317输出大小可变的电压，这个电压加到电机上，就能实现电机转动快慢控制。Lm317调节电压通过一个简易的数模转换电路取得。一个简易的权电阻网络模型
在智能车上，使用一个74HC595来代替上图中的八个开关。
74HC595的某一个位输出1，等同于一个开关打开，输出0，等同于一个开关关闭，74hc595输出不同的值，就能在OUT输出不同的电压值。理论上，8位数据可以输出256级电压。也就可以对电机实现256级变速。
速度测量：
利用一个20孔的测速码盘，一对红外线收发二极管分别放在码盘两边，电机转动带动码盘转动，就能在红外线接收二极管输出方波，这个方波的频率和电机的转速成正比，经过LM393放大后，就可以输出给单片机进行测量了。
Aduino智能小车安装说明 产品概述： 该套件可以智能判断引导线并检测躲避障碍物，可实现自动导引和避障功能，AS-4WD寻线避障移动机器人使用Mini红外寻线传感器感知引导线，使用Mini红外避障传感器感知障碍物。 充电开关 步骤1：准备工作 ?将导线剪成要求长度，在其端部将导线的外皮剥除，镀锡。 ?将准备好的热缩管均匀的用斜口钳剪成6段 ?将充电接口和拨动开关焊接好接线，注意图中拨动开关的连接，一定要按照图示进行操作！（拨动开关具有单向导通特性）。 步骤2：连接充电接口和拨动开关 将两个部件连接到一起之前要把热缩管套到红色短导线上
用扎带将导线整理好，是其显得规整一些，然后用斜口钳把扎带多余的部分去掉，这样一个既能充电又能作为开关使用的充电开关就做好了 电源连接线图示
平台安装步骤 步骤1：平台侧板电机安装 两侧电机安装相同，注意安装前将电机接线用电烙铁焊接好，套上热缩管加热塑封。使用零件：平台侧板*2个、直流减速电机*4个、M3*25螺丝*8个、M3六角螺母*8个 步骤2：平台底板安装 使用零件：步骤1中安装好电机的侧板*2套、平台底板*1个、M3*6螺丝*4个
步骤3：双H桥电机驱动板安装 驱动板安装方向随意，注意同侧电机接线方向顺序，保证同侧电机转向是相同的。 使用零件：步骤2中的组合体、双H桥直流电机驱动板*1个、M3*10尼龙柱*4个、M3六角螺母*4个、M3*6螺丝*4个
步骤4：电池盒安装 电池盒可用双面胶固定，后轮电机接线需插入杜邦线帽，接入步进电机接口 使用零件：电池盒*1个或锂电池*1块 步骤5：4WD端板安装 使用零件：4WD端板*1个、步骤4中的组合体*1个、M3*6螺丝*4个、M3六角螺母*4个
高清智能车牌识别系统安装与调试手册 V2.1（详细版本）
智能车牌识别停车场管理系统简介 智能车牌识别停车场管理系统是我司根据当前市场发展与客户的需要，开发 出来的一款以车辆车牌作为车辆进出车场主要凭证，同时可辅以IC卡刷卡、可 实现固定车辆和临时车辆收费、基于以太网的停车场管理系统。该系统支持多通 道进出与图像对比、满足复杂的收费需求；数据处理速度快、信息存储安全、扩 展性强，能根据用户的需求，提供合适的停车场系统解决方案。 主要特点： ●正常情况下，完全以车牌作为出入场凭证 ●对临时车牌可进行精确收费，月租车牌过期后可进行临时收费，有效地防止停 车费用的流失 ●具备脱机与脱网功能。在脱机与脱网时，月租用户可自由出入 ●车牌识别一体机可代替传统的视频系统，不需要补光灯、摄像机等。成本 低，有较强的竞争力 ●支持多种车牌识别器，客户可选择面多 ●提供多种网络显示屏，可播放与显示广告词、出入场欢迎词、时间、剩余 车位、收费金额等
目录 第一章系统配置 (1) 1.1系统相关材料、器件的准备 (1) 1.1.2 软件清单 (1) 1.2工具需求 (1) 第二章软件安装 (1) 2.1 PC机型及配置的选择 (1) 2.1.1硬件环境 (1) 2.1.2 软件环境 (1) 2.1.3 局域网通讯环境 (2) 2.2 数据库安装 (2) 2.3 停车场系统软件安装 (10) 第三章车道信息显示屏安装 (14) 3.1车道信息显示屏安装 (14) 3.6车牌识别相机的安装接线 (15) 第五章系统调试 (17) 5.1网络的组建 (17) 5.2 系统初始化设置 (20) 5.2.1启动SQL Server服务器 (20) 5.1.3 数据库创建配置 (22) 5.1.4 运行车牌识别系统服务服务器 (26) 5.1.5 车牌识别系统初始化 (26) 5.1.5.1管理员登录 (26) 5.1.5.2系统参数初始化 (26) 5.1.5.3创建岗亭 (28) 5.1.5.4创建通道 (29) 5.1.5.5设置收费规则 (31) 5.1.5.6注册车牌 (33) 5.12 数据整理与系统备份 (34)
先静下心来看几篇技术报告，可以是几个人一起看，边看边讨论，大致了解智能车制作的过程及所要完成的任务。 看完报告之后，对智能车也有了大概的了解，其实总结起来，要完成的任务也很简单，即输入模块——控制——输出。 （1）输入模块：各种传感器（光电，电磁，摄像头），原理不同，但功能都一样，都是用来采集赛道的信息。这里面就包含各种传感器的原理，选用，传感器电路的连接，还有传感器的安装、传感器的抗干扰等等需要大家去解决的问题。 （2）控制模块：传感器得到了我们想要的信息，进行相应的AD转换后，就把它输入到单片机中，单片机负责对信息的处理，如除噪，筛选合适的点等等，然后对不同的赛道信息做出相应的控制，这也是智能车制作过程中最为艰难的过程，要想出一个可行而又高效的算法，确实不是一件容易的事。这里面就涉及到单片机的知识、C语言知识和一定的控制算法，有时为了更直观地动态控制，还得加入串口发送和接收程序等等。 （3）输出模块：好的算法，只有通过实验证明才能算是真正的好算法。经过分析控制，单片机做出了相应的判断，就得把控制信号输出给电机（控制速度）和舵机（控制方向），所以就得对电机和舵机模块进行学习和掌握，还有实现精确有效地控制，又得加入闭环控制，PID算法。 明确了任务后，也有了较为清晰的控制思路，接下来就着手弄懂每一个模块。虽然看似简单，但实现起来非常得不容易，这里面要求掌握电路的知识，基本的机械硬件结构知识和单片机、编程等计算机知识。最最困难的是，在做的过程中会遇到很多想得到以及想不到的事情发生，一定得细心地发现问题，并想办法解决这些问题。 兴趣是首要的，除此之外，一定要花充足的时间和精力在上面，毕竟，有付出就会有收获，最后要明确分工和规划好进度。
高清智能车牌识别系统安装与调试手册 V2.1（详细版本）
智能车牌识别停车场管理系统简介 智能车牌识别停车场管理系统是我司根据当前市场发展与客户的需要，开发 出来的一款以车辆车牌作为车辆进出车场主要凭证，同时可辅以IC卡刷卡、可 实现固定车辆和临时车辆收费、基于以太网的停车场管理系统。该系统支持多通 道进出与图像对比、满足复杂的收费需求；数据处理速度快、信息存储安全、扩 展性强，能根据用户的需求，提供合适的停车场系统解决方案。 主要特点： ●正常情况下，完全以车牌作为出入场凭证 ●对临时车牌可进行精确收费，月租车牌过期后可进行临时收费，有效地防止停 车费用的流失 ●具备脱机与脱网功能。在脱机与脱网时，月租用户可自由出入 ●车牌识别一体机可代替传统的视频系统，不需要补光灯、摄像机等。成本 低，有较强的竞争力 ●支持多种车牌识别器，客户可选择面多 ●提供多种网络显示屏，可播放与显示广告词、出入场欢迎词、时间、剩余 车位、收费金额等
目录 第一章系统配置 (1) 1.1系统相关材料、器件的准备 (1) 1.1.2 软件清单 (1) 1.2工具需求 (1) 第二章软件安装 (1) 2.1 PC机型及配置的选择 (1) 2.1.1硬件环境 (1) 2.1.2 软件环境 (1) 2.1.3 局域网通讯环境 (2) 2.2 数据库安装 (2) 2.3 停车场系统软件安装 (10) 第三章车道信息显示屏安装 (14) 3.1车道信息显示屏安装 (14) 3.6车牌识别相机的安装接线 (15) 第五章系统调试 (17) 5.1网络的组建 (17) 5.2 系统初始化设置 (21) 5.2.1启动SQL Server服务器 (21) 5.1.3 数据库创建配置 (23) 5.1.4 运行车牌识别系统服务服务器 (27) 5.1.5 车牌识别系统初始化 (27) 5.1.5.1管理员登录 (27) 5.1.5.2系统参数初始化 (27) 5.1.5.3创建岗亭 (29) 5.1.5.4创建通道 (30) 5.1.5.5设置收费规则 (32) 5.1.5.6注册车牌 (34) 5.12 数据整理与系统备份 (35)
Main.c #include
电机支架 M3*8螺丝 M3螺母 金属底板 电机 M3*6螺丝 双电机智能小车装配教程 准备工作：备好螺丝刀、十字套筒、配套螺丝、相关支架。 组装过程：组装前对照我们的发货清单检查下物品是否齐全。 检查好了我们就开始组装。 1. 拿出金属底板、电机支架、M3X8螺丝、M3螺母如下图组合在一起： 2. 拿出电机，将电机装到上面支架上。用M3*6螺丝固定好如下图： 正面 反面 正面 侧面
正面 M3*6螺丝 M3*8螺丝 3. 拿出6mm 联轴器跟车轮分别装到电机输出轴上，如下图所示： 4. 拿出多功能支架固定在金属底板上，如下图所示： 反面 联轴器 车轮 侧面放大视图 M4*6 M3螺母 多功能支架
支撑板 （锁 M3*8螺丝） 注意：舵机的输出轴在这侧 M3*22铜柱 （反面锁M3*8螺丝） M3螺母 M3*10螺丝 5. 拿出舵机装在上面多功能支架上（舵机默认在中间位置，不要人为转动输出轴），如下图： 6. 拿出M3*22铜柱、支撑板分别固定在底板上如下图：
7.拿出相关支架，按下图组装在一起： 把两个轴承放进转向杯里，大小轴承里外各放一个，使轴承完全卡进转向杯里。 8.然后将轮子跟这个转向杯用M4X20螺丝、M4自锁螺母装在一起。如下图: 自锁螺母这头用十字套筒套住，另外一边用螺丝刀转动M4x20螺丝，不要锁太紧要保证轮子能够自如转动。用这种方法装好两个轮子放在一旁。
M2*35螺丝 舵盘支架 注意：这里用套筒跟小扳手紧固的时候不要将M2自锁螺母完全锁死，要保证其与底板之间有一点空隙。 舵盘 舵盘 M2小扳手 9. 将两个前轮安装到上面支架上，如下图所示： 10. 拿出一个金属舵盘跟舵盘支架，将舵盘跟舵盘支架依次装在舵机上如下图： M3*6螺丝 套筒 注意：这里舵盘安装时两孔之间连线要保证在水平跟垂直位置。 M2自锁螺母
（穿山乙工作室） 三天三十元做出智能车 0.准备所需基本元器件 1）.基本二驱车体一台。（本课以穿山乙推出的基本车体为例讲解） 2）.5x7cm 洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED 、1K 电阻、10K 排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。 3）.5x7cm 洞洞板、7805稳压芯片、红色LED 、1K 电阻各一个；双孔接线柱三个、10u 电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 4）.5x7cm 洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三对、4.7K 电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED 三个。 一、组装车体 基本设计思路： 1.基本车架（两个电机一体轮子+一个万向轮） 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块（内置5V 电源输出） 4.黑白线循迹模块
（图中显示的很清晰吧，照着上螺丝就行了） 二、制作单片机控制模块 材料：5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下，主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来，便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。（如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊，仍能正常工作。我实物图中就没焊复位）
三、制作电机驱动模块 材料：5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下，这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右（6—15V 均可），而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。 +9V
直插发光二极管，直插电解电容都有正负极之分，长脚为正，短脚为负。贴片发光二极管从正面看注意有标记的一边为负极，标记可能是一个小点，或一条细线。 红外线发光二极管点亮后肉眼看不出来，可以借助手机摄像头观察，就可以判断这个 发光二极管好坏。 找出集成电路的引脚1：贴片集成电路的正面有一个小凹点，这个凹点对应的引脚就是 引脚1，双列直插集成电路的正面边沿有一个小缺口，把这个集成电路的缺口朝上放，缺口左边第一个引脚就是引脚1.
电机没有正负极之分，但是需要注意两个电机的接法要相同。
四路红外线感应二极管的灵敏度调节 红外感应灵敏度控制原理： 图1 如图1，红外线接收二极管D2反接在电路中，其反向电流会随着受到的红外光线照射量的大小而变化，红外光线增强，反向电流增大。R2上的电压增大。这个电压输出到电压比较器的一个输入端3。电压比较器的另外一个输入端2的电压通过可调电阻Rp1调节。当电压比较器的3脚电压高于2脚电压时，比较器输出1（5V）,发光二极管D3两端电压相同，不会发出光亮。当3脚电压小于2脚电压时，比较器输出0V，D3正偏导通，发出光亮。调节RP1，使比较器的2脚电压变得很低。当D2受到及小的红外光照射时，比较器3脚的电压也会比2脚高，使得比较器输出5V电压，D3截止。调节Rp1使比较器的2脚电压升高，这样就需要更大的红外线照射量才会使比较器输出5V。这样就实现了红外感应灵敏度调节。 调节灵敏度：。用于循黑线时，将红外线收发二极管对准黑线。调节RP1，使得D3刚好处于点亮状态，(比较器2脚电压只比3脚高一点点，比较器输出0)，这样，红外线感应灵敏度就调好了。用于避障时，将红外接收二极管对准空旷的地方(前方没有障碍物) ,调节RP1,使得D3刚好处于点亮的状态，(比较器2脚电压只比3脚高一点点，比较器输出0)，这样，红外线感应灵敏度就调好了。 在智能车上，采用集成电路LM339，他是一个四路电压比较器，在内部有四个独立的电压比较器，只要知道如何调整其中一个的灵敏度。其余相同。
POWSOS-51小车安装指导说明书 V1.0 版本说明： 2014-8-13V1.0
POWSOS-51智能小车的电源模块、驱动模块均已焊接到小车底盘上（底板正面焊接芯片），红外小板也焊接完毕，超声波模块固定需自行焊接。 材料清单： 小车底板1片 POWSOS-51主板1片 驱动电机固定支架4片 超声波小板1片 超声波模块1片 红外小板1片 电池盒1个 驱动电机（带变速箱）2只 舵机（带舵机臂，螺丝）1包 万向轮1只 M2x25螺丝（带螺母）2颗 M3x25螺丝（带螺母）4颗 M3x5螺丝16颗 M3x11铜柱8颗 M3x30铜柱2颗 轮胎2只 杜邦线（母对母）26pin 驱动电机导线2对（共4根）由电池引线截取4cm长便可14500锂电池1对 104瓷片电容2颗
安装步骤： 1.取M3x11铜柱4颗，M3x5螺丝4颗。安装ARDUINO UNO主板固定铜柱，POWSOS-51主板先不安装。如图： 2.焊接驱动电机引线，引线可以从电池盒线（较长有多余）截取，约4CM长，红黑各两段。引脚面向自己，左正右负，引线另一端暂不焊接到底板，以免安装电机时有妨碍。焊接方式如图：
为减少驱动电机电磁干扰（主要影响舵机，舵机不使用的时候必须拔掉插头，免得损坏），在电机两极就近焊接104瓷片电容（电容脚不要搭到电机壳和万向轮等金属）：（之后照片未拍摄电容，望谅解） 取4片电机固定支架，M3x25螺丝（带螺母）4颗，把驱动电机固定到底板。
首先，插入一片固定支架到内侧插槽，另取一片安装到驱动电机上： 然后扣到底板上，注意左右电机安装方向，紧固螺丝：（另一侧重复步骤）
飞思卡尔智能车入门指南 概述 智能车巡线是一个半实时随动系统。系统不断传感前方赛道的信息，根据赛道偏转情况计算前轮转向角度，再配合后轮的动力，达到巡线的目的。如下图： 该系统主要涉及知识领域有：单片机、传感器、电机、舵机、电路等，附带着涉及到一些调试手段知识。以下就从这几方面简要介绍。 速度控制 给电机加一个恒定的电压，电机最终会以某个恒定速度转动。适当增加电压，电机速度会加快，最终稳定在一个更快的速度。故调节电机所加电压即可调节电机转速。由于单片机是数字电路，只能控制电压为“有”或“无”，于是我们让电压在“有”和“无”之间反复跳动，那么电压的有效值在电池电压到0之间可连续变化。实际加载在电机上的电压是一个方波，方波的高电平时间长度比方波周期为占空比，占空比越高电压的有效值越高。100%占空比相当于电池直接接在电机上，0%占空比相当于断路，0~100%相当于降压。 单片机普通输出口只能提供小电流的信号电，无法给电机提供功率，故使用MOS管。用单片机的信号控制MOS管的通断，起到开关的作用。开关串联在电池与电机之间，即可给电机提供功率。 单片机方波信号的频率一般在K的数量级（1000Hz）。假设现在给电机50%占空比的方波，信号频率为1K，电机以某个恒定速度转动。适当改变信号周期会发现电机转速略有变化。信号频率很小（例如几十赫兹）或者很大（例如几兆赫兹）时，电机转速会较慢，在某个适中的值时速度达到最大值。此时电机能量转化效率最高。此时固定信号频率不变，改变信号占空比，电机转速和占空比基本成正比。 若以恒定占空比驱动电机，在负载发生变化时，电机速度也会发生变化。若希望电机负载变化而电机仍能匀速转动，应采用闭环控制。给电机安装速度传感器（例如：光电编码器），每隔固定的时间检测光电编码器旋转的圈数（例如：每10ms检测一次光电编码器在过去的10ms内旋转了多少圈），该圈数即可换算成速度。当发现实际转速比目标转速慢时，适当增
智能车制作全过程(飞思卡尔) 如果我写得好,请顶我一下,我将再接再厉! (本人在很久以前做的一辆用来比赛的智能车--获得华北一等奖,全国二等奖,有许多可改进地方.) 下面我们来立即开始我们的智能车之旅: 首先,一个系统中,传感器至关重要. "不管你的CPU的速度如何的快,通信机制如何的优越,系统的精度永远无法超越传感器的精度" .是的,在这个系统中,传感器的精度,其准确性就显得至关重要.如果你问我传感器的电路,呵呵,我早就和大家分享了,在我发表的日志中,有一篇<<基于反射式距离传感器>>的文章就详细的说明了传感器的硬件电路以及可以采取的信号采样方式.
传感器安装成一排,如上面排列.(就是个一字排列,没有什么特别) 接下来,看看我们如何处理传感器得到的信息: 大家看到了.结构很简单,我们已经搞定了传感器通路.下面我们来看看多机的控制方面的问题: 其实,不管是便宜还是比较贵的舵机,都是一样的用法.舵机的特点就是不同的占空比方波就对应着舵机的不同转角.当然不同的舵机有不同的频率要求.比如我用的这个舵机:方波频率50HZ.怎么改变占空比?这个不就是PWM模块的功能嘛.PWM模块可以输出任意占空比的方波.只要你控制其中的占空比寄存器,就可以直接控制舵机的转角.你只要将传感器的状态和这个占空比对应上,不就OK了?就这么简单,做到这里,你就可以让你的车在跑道上跑了! 接下来,我们的工作是让智能车更加完善:速度要稳定.
在当前的系统结构中,要使一个系统更稳定更可靠,闭环系统是一个选择.(如果你不知道什么是闭环系统,可以参照我的文章里面的一篇"基于单片机的PID电机调速"),既然是一个闭环系统,速度传感器是必不可少的,用什么样的传感器做为速度反馈呢: 仔细看,和后轮之间有一条皮带的这个貌似电机的东西,就是我的速度传感器,它的学名叫"旋转编码器".这个器件的特点就是:每转一圈,就会从输出端输出一定的脉冲,比如我这个旋转编码器是500线的,就是转一圈输出500个脉冲.因此,我只要在单位时间内计数输出端输出的脉冲数,我就可以计算出车辆的速度.显然,这个速度可以用来作为PID速度调节的反馈. 现在有了反馈,我们需要的是调节智能车驱动电机的速度了,如何来调速,就成了必须解决的问题了.我用的是驱动芯片MC33886. 其实,这个芯片就是一个功率放大的模块.
第七届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技术报告 （校徽） 学校：********* 队伍名称：****** 参赛队员：****** ****** ****** 带队老师：******
关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第七届“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 本文以第七届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用组委会规定的标准车模，以 Freescale 半导体公司生产的 16 位单片机MC9S12X128为核心控制器，在 CodeWarrior IDE开发环境中进行软件开发，要求赛车在未知道路上完成快速寻线。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，对比了不同方案（如摄像头与光电管检测方案）的优缺点，并结合 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。它采用摄像头对赛道进行检测，通过边缘提取获得黑线位置，用 PID 方式对舵机进行反馈控制。通过速度传感器获取当前速度，采用增量式数字PID控制实现速度闭环，根据预判信息和记忆信息对速度进行合理分配。同时采用拨码开关和LCD显示屏实现人机交互系统。测试结果表明，在该控制系统下，自寻迹机器人小车具有良好的位置跟踪和快速切换速度性能。 关键词：智能车，跟踪寻迹，摄像头，传感器，PID，最优曲率
#include
智能车制作全过程 (本人在很久以前做的一辆用来比赛的智能车--获得华北一等奖,全国二等奖,有许多可改进地方.) 下面我们来立即开始我们的智能车之旅: 首先,一个系统中,传感器至关重要.
"不管你的CPU的速度如何的快,通信机制如何的优越,系统的精度永远无法超越传感器的精度" .是的,在这个系统中,传感器的精度,其准确性就显得至关重要.如果你问我传感器的电路,呵呵,我早就和大家分享了,在我发表的日志中,有一篇<<基于反射式距离传感器>>的文章就详细的说明了传感器的硬件电路以及可以采取的信号采样方式. 传感器安装成一排,如上面排列.(就是个一字排列,没有什么特别) 接下来,看看我们如何处理传感器得到的信息:
大家看到了.结构很简单,我们已经搞定了传感器通路.下面我们来看看多机的控制方面的问题:
其实,不管是便宜还是比较贵的舵机,都是一样的用法.舵机的特点就是不同的占空比方波 就对应着舵机的不同转角.当然不同的舵机有不同的频率要求.比如我用的这个舵机:方波频率50HZ。 仔细看,和后轮之间有一条皮带的这个貌似电机的东西,就是我的速度传感器,它的学名叫"旋转编码器".这个器件的特点就是:每转一圈,就会从输出端输出一定的脉冲,比如我这个旋转编码器是500线的,就是转一圈输出500个脉冲.因此,我只要在单位时间内计数输出端输出的脉冲数,我就可以计算出车辆的速度.显然,这个速度可以用来作为PID速度调节的反馈. 现在有了反馈,我们需要的是调节智能车驱动电机的速度了,如何来调速,就成了必须解决的问题了.我用的是驱动芯片MC33886.
其实,这个芯片就是一个功率放大的模块.我们知道,单片机输出的PWM信号还是TTL信号,是不能直接用来驱动电机的.非要通过功率模块的放大不可.这个道理其实很简单,就像上次我给大家画的哪个电子琴电路的放大电路一样: 看上面的那个三极管,就是将TTL电路的电流放大,才能够来驱动蜂鸣器.其实这里的这个MC33886就是这样的一个作用.而且我们自己也完全可以用三极管自己搭建一个这样的功率放大电路,当然,驱动能力肯定不如这里的这个MC33886(如我们用三极管就搭建了超过
The shortest way to do many things is 先静下心来看几篇技术报告，可以是几个人一起看，边看边讨论，大致了解智能车制作的过程及所要完成的任务。 看完报告之后，对智能车也有了大概的了解，其实总结起来，要完成的任务也很简单，即输入模块——控制——输出。 （1）输入模块：各种传感器（光电，电磁，摄像头），原理不同，但功能都一样，都是用来采集赛道的信息。这里面就包含各种传感器的原理，选用，传感器电路的连接，还有传感器的安装、传感器的抗干扰等等需要大家去解决的问题。 （2）控制模块：传感器得到了我们想要的信息，进行相应的AD转换后，就把它输入到单片机中，单片机负责对信息的处理，如除噪，筛选合适的点等等，然后对不同的赛道信息做出相应的控制，这也是智能车制作过程中最为艰难的过程，要想出一个可行而又高效的算法，确实不是一件容易的事。这里面就涉及到单片机的知识、C语言知识和一定的控制算法，有时为了更直观地动态控制，还得加入串口发送和接收程序等等。 （3）输出模块：好的算法，只有通过实验证明才能算是真正的好算法。经过分析控制，单片机做出了相应的判断，就得把控制信号输出给电机（控制速度）和舵机（控制方向），所以就得对电机和舵机模块进行学习和掌握，还有实现精确有效地控制，又得加入闭环控制，PID算法。 明确了任务后，也有了较为清晰的控制思路，接下来就着手弄懂每一个模块。虽然看似简单，但实现起来非常得不容易，这里面要求掌握电路的知识，基本的机械硬件结构知识和单片机、编程等计算机知识。最最困难的是，在做的过程中会遇到很多想得到以及想不到的事情发生，一定得细心地发现问题，并想办法解决这些问题。 兴趣是首要的，除此之外，一定要花充足的时间和精力在上面，毕竟，有付出就会有收获，最后要明确分工和规划好进度。