线性CCD转接板-FPC8 V2.0
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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: 南京师范大学队伍名称: 先驱者参赛队员: 李昊洋王亮姜云磊带队教师: 沈世斌张亮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邀请赛关于保留、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:李昊洋王亮姜云磊带队教师签名:沈世斌张亮日期:2014.8.10摘要本文以第九届全国大学生智能车竞赛为背景,介绍了两轮自平衡小车控制系统的软硬件结构和开发流程。
该比赛采用大赛组委会统一指定的E型车模,以Freescale半导体公司生产的32位单片机MK60FX512VLQ15 KinetisARM-Cortex M4为核心控制器,在IAR6.3开发环境中进行软件开发,使用MT9V022 CMOS摄像头进行赛道信息采集。
整个系统涉及硬件电路设计、控制策略、整车机械架构等多个方面。
为提高在高速运行下的稳定性,进行了不同方案的设计,并使用Matlab进行了大量的数据分析以及上位机的设计调试,确定了现有的整车架构和相关控制参数。
车模使用飞思卡尔加速度传感器MMA7361以及MPU6050的陀螺仪模块进行角度融合,获取车模姿态,完成平衡直立。
根据MT9V022采集到的赛道信息进行软件二值化后路径规划,通过两轮电子差速实现转向。
关键词:Freescale,智能车,MT9V022,第九届摄像头,卡尔曼滤波目录引言 (Ⅴ)第一章两轮自平衡智能车硬件电路设计 (1)1.1两轮自平衡智能车的电源管理 (1)1.2最小系统板设计 (2)1.3 两轮自平衡智能车的电机驱动设计 (4)1.4两轮自平衡智能车的姿态传感器模块的设计 (5)1.5 摄像头的选用 (6)1.6速度反馈模块 (7)1.7 人机交互模块的设计 (7)第二章两轮自平衡智能车机械结构设计 (9)2.1车模底板的微改装 (9)2.2电池的安装 (10)2.3摄像头传感器的安装 (10)2.4姿态传感器的安装 (11)第三章程序控制说明 (13)3.1系统软件流程 (13)3.2中断处理与程序分配 (13)3.3位置式PID (14)3.4摄像头图像处理与识别 (14)3.5两轮平衡控制 (15)3.6速度控制 (16)3.7直立控制、速度控制、转向控制融合 (17)第四章系统开发及调试工具 (19)4.1开发工具 (19)4.2MATLAB数据处理 (19)第五章心得总结 (22)参考文献 (25)附录 A 人字弯处理程序 (Ⅵ)引言全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是以“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”为宗旨,鼓励创新的一项科技竞赛活动。