第十一届智能车技术报告_厦门大学
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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。
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。
第十一届“恩智浦”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:长春理工大学队伍名称:追风六队参赛队员:仇财,于斌,朱德鹏带队教师:崔炜,胡俊摘要本文介绍了长春理工大学-追风六队的队员们在准备此次比赛中的成果。
本次比赛采用大赛组委会提供的1:16仿真车模,硬件平台采用MKL26Z256VLL4单片机,软件平台为Keil开发环境。
文中介绍了本次我们的智能车控制系统软硬件结构和开发流程,整个智能车涉及车模机械调整,传感器选择,信号处理电路设计,控制算法优化等许多方面。
整辆车的工作原理是先将小车的控制周期中提取出相应的时间片,相应的时间片用来控制车体的稳定,留下的时间片用来控制速度和转向,由线性CCD采集赛道信息到单片机,再由单片机读取信号进行分析处理,运用我们自己的软件程序对赛道信息进行提取并选择最佳路径,通过对电机的精确控制从而实现小车在赛道上精彩漂亮的飞驰!为了进一步提高小车在运行时的稳定性和速度,我们组在软件方面使用了多套方案进行比较。
硬件上为了稳定的考虑,采用了以前比较稳定的方案,但是在电源部分做了调整,使得整车的电源裕度更大。
为更好的分析调车数据,我们继承并改进上届的上位机,用LABVIEW编写了新的上位机程序来进行车模调试,很大程度上提高了调车效率。
在进行大量的实践之后,表明我们的系统设计方案完全是可行的。
关键字:智能车,MKL26Z256VLL4,线性CCD,PID控制,上位机AbstractThis paper introduces the Changchun University of Science and Technology herd six team in preparation for the game results. This competition uses the competition organizing committee to provide 1:16 simulation models, the hardware platform with MKL26Z256VLL4 MCU KL26 environment, software platform for the Keil development environment.This time our smart car control system hardware and software structure and development process, the smart car involved in mechanical models of adjustment, selection of sensors, signal processing circuit design, optimization control algorithm etc. many aspects are introduced in this paper. The working principle of the whole car is the first car of the control cycle to extract the corresponding time slice, corresponding time slice is used to control the body stable, leave the time slice is used to control the speed and steering, by linear CCD acquisition track information to the microcontroller, by MCU read signal analysis and processing, using our own software program to track information were extracted and select the best path, through the precise control of the motor in order to achieve the car on the track beautifully speeding!In order to further improve the stability and speed of the car at the time of operation, we set up a number of sets of programs in the software to compare. In order to stabilize the hardware on the consideration, using the previous relatively stable program, but in the power part of the adjustment, making the vehicle power margin greater. For better analysis of shunting data, we inherit and improve the previous PC, with LabVIEW to write the new PC program to cars debugging, greatly improve the efficiency of shunting. After a lot of practice, it shows that the design of the system is feasible.Keywords: smart car, MKL26Z256VLL4, linear CCD, PID control, host computer目录第一章引言 (1)1.1比赛背景 (1)1.2总体方案设计 (1)第二章体机械结构调整 (2)2.1线性CCD的安装 (3)2.2测速传感器的安装 (4)2.3电路板安装 (5)2.4电池安装 (7)第三章硬件电路设计说明 (8)3.1 硬件设计概述 (8)3.2 单片机最小系统 (8)3.3传感器模块 (9)3.3.1 线性CCD (9)3.3.2速度传感器 (10)3.3.3电机驱动 (11)3.3.4电源模块 (11)第四章算法实现及软件设计 (13)4.1系统程序流程图 (13)4.2 控制算法 (14)4.2.1 PID控制简介 (14)4.3 基础赛道识别算法 (18)4.3.1 黑线提取算法 (18)4.3.2补线算法 (19)4.3.3视野限制 (20)4.3.4十字处理 (20)4.3.5障碍识别 (21)第五章开发工具与调试说明 (22)5.1开发工具 (22)5.2调试工具 (23)5.2.1蓝牙无线调试 (23)5.2.2上位机调试 (23)5.2.3声光辅助调试 (24)第六章总结 (25)参考文献 (27)附录 (28)第一章引言1.1比赛背景智能车是一种高新技术密集型的新型汽车,它涵盖的范围广泛包括模式识别、传感器技术、自动化控制实现、电力电子技术、计算机技术等多个领域。
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。
第十一届“恩智浦”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校:中国计量大学队伍名称:赛博-6 带队教师:陈东晓参赛队员:唐亚洲,陈晓康,金言第一章引言 (5)1.1 大赛介绍 (5)1.2 控制系统简述 (6)第二章系统机械设计 (7)2.1 车模加固 (7)2.2 舵机安装 (8)2.3 前轮调整 (8)2.4 前轮调整 (8)2.5 主销后倾 (10)2.6 差速器调整 (11)2.7 车体重量和重心调整 (11)2.8 其它调节 (11)2.9 轮胎的使用 (12)第三章系统硬件设计 (12)3.1 系统设计要求 (12)3.2 主控模块 (14)3.3 电源管理模块 (15)3.4 线性CCD (17)3.5 速度传感器 (17)3.6 驱动电路设计 (18)3.7 人机交互模块 (19)第四章系统软件设计 (20)4.1 软件实现框架 (20)4.2 路径识别 (22)4.3 速度控制 (24)4.4 转向控制 (27)4.5 特殊情况处理 (27)第五章开发工具、制作、安装、调试过程 (27)5.1 开发工具 (27)5.2 调试工具 (28)5.3 用户界面 (28)第六章车辆主要参数 .................................................................................... 错误!未定义书签。
总结. (28)参考文献 (29)附录 A:部分程序源代码 (30)第一章引言1.1 大赛介绍恩智浦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。
恩智浦公司专门为汽车、消费电子、工业品、网络和无线应用提供“大脑”。
他们无比丰富的电源管理解决方案、微处理器、微控制器、传感器、射频半导体、模块与混合信号电路及软件技术已嵌入在全球使用的各种产品中。