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关于瑞萨比赛赛道的制作瑞萨超级MCU模型车大赛(后简称比赛)一大特点，同时也是难点(比较难处理的地方)，就是赛道。
以前参加过或者了解比赛的人可能都有这么一种映像;正式比赛时的赛道好高级啊，制作好精美啊！。
正如F1比赛所使用的赛道可能比最好的高速公路都要高几个等级一样，好的赛道是追求极速的基础。
然而对赛道的过高要求，也使得大家在准备过程中大费周折。
不像飞思卡尔智能车比赛那样，制作简单、材料购买方便，只要有足够的空间，很容易搭出近似实际比赛的场景来。
首先介绍下比赛用的赛道吧，当然了这些都没得到组委会的正式确认，只是结合经验而谈（90%应该是符合情况的）。
比赛所使用得赛道应该是第一届比赛时制作的，这几届来，包括今年的比赛，应该都是用的同一套赛道。
赛道的来源一说为日本制造，第一届从日本运来（日本方面也派出了许多技术人员，包括“车神”岛津，很低调。
）以后就留在国内了；一说为日本设计、中国制作，花了10几万。
整个赛道采用积木式的模块化设计，模块与模块之间用金属搭扣连接，安装十分方便，只需几十分钟，就可以完成复杂的变换。
赛道模块本体用亚克力类似的塑料制作，高30mm,宽300mm，表面贴白、灰、黑三色有聚合物薄膜 (日本积水化工的产品HC-015)，不怕水，不怕热，不怕灰，不变形，表面平整度非常好，拼装缝隙目测小于1mm。
一次制作，多年使用。
整个赛道分直道，R450，R600，以及直角、坡、谷等特殊组件组成，共100多快(估计，没具体算过)。
要做出上述比赛专用赛道，基本上对于参赛队是不可能的事，成本太高了。
因此我们只能尽量模拟、山寨了。
以前听过过，有用纸打印的，有用PVC的，还有直接在地上用黑白胶带的粘的，五花八门。
这里介绍下华科怎么做的。
当初制作赛道时，华科的同学们是费了很大的力气，包括金钱上的、人力上的，得到经验和技巧都包含了他们的心血，如果大家能从中获益的话，应该对他们工作敬以谢意。
智能小车调试与制作论文自08-1班康智昊2107160811201智能车是电子计算机等最新科技成果与现代汽车工业相结合的产物，通常具有自动驾驶，自动变速，甚至具有自动识别道路的功能。
我们所做的智能车用的是日本田宫的套材，搭载有瑞萨MCU主板（H8/3048F），自行设计并编入独立的控制程序，组装制作成具有自动识别功能的MCU汽车模型，车模的制作大致分为以下五个步骤：1.车体结构设计2.车体整体组装3.制作驱动板及探头4.程序框架设计5.程序参数测量及调试以下是对智能车制作的总结：一、车体结构设计思路：根据田宫套材的两块多孔板进行设计，舵机驱动前轮的转向机构。
两个后轮分别由两个变速箱和两个电机驱动，两个电机通过两套PWM控制电路形成主动式差速，既差速又程序设定，这样的设计可以提高车的转角性能及转弯稳定性。
为了保证车的稳定性，需要加编码器进行速度反馈。
考虑到车轮打滑等的因素，将编码器安装上小轮，拖在车后进行测速。
我们采用的是100线/圈的编码器，既编码器的轴每转一周，从编码器的输出口返回一百个高低电平脉冲。
因为车最重的部分就是电机和电池，电机位置由变速箱限制，所以电池应安装的尽量靠近地面的位置，保证车的重心不要过高，以免高速过弯导致车体侧翻。
同时，车的轮距（两个车轮间的距离）越小越好，轴距（两个车轴间的距离）保持在能转弯，结构允许的最小距离。
这样既能保持车的灵活，又能保证车的稳定。
二、制作驱动板及探头：1.探头采用8个红外式探头，发射管和接收管均与地面保持一定高度。
由红外发射管发射的红外线，经过地面反射进入接收器。
不同颜色的地面返回不同强度的红外线。
接收器内包含电压比较器及其取样电路。
接收器将地面反射回来的红外线强弱信号转化为连续的模拟量电位信号，通过电压比较器对设定的临界点电位进行比较，从而转化为数字信号的0和1。
2.驱动板是将控制板的数字信号转化成驱动电机的电压信号的电路板。
它同样还负责舵机信号的传递，舵机和探头及主板供电，状态显示等功能。
汽车模型的制作方法汽车模型是许多车迷和模型爱好者钟爱的一种手工制品。
它可以细致地展示汽车的各个细节，让人仿佛看到了真正的汽车。
制作汽车模型需要一定的耐心和技巧，下面将介绍一种常见的汽车模型制作方法。
首先，准备工作是选择合适的汽车模型套件。
市面上有各种类型和品牌的汽车模型套件可供选择，可以根据自己的喜好和模型制作经验来选择难度合适的套件。
一般来说，新手可以选择简单的入门级套件，而有经验的模型制作者可以尝试更复杂和具有挑战性的套件。
接下来，开始制作汽车模型的第一步是清洁模型套件。
套件通常会有一些由于生产和运输过程中残留在模型上的灰尘和油渍，需要使用温水和肥皂进行彻底清洗。
清洁干净后，将模型的各个部件摆放在空气流通的地方晾干。
接下来，组装模型部件。
按照套件中的说明书，将各个部件逐步组装起来。
这可能需要使用一些简单的工具，如刀具和胶水。
在组装过程中要保持耐心和细心，确保部件的安装正确无误。
完成组装后，进行一次全面的检查，确保每个部件都安装到位，没有松动或者错位。
组装完成后，就可以进行模型的细节处理了。
这包括填充一些边缘和接缝处的缝隙，磨光一些不平整的表面，以及涂上底漆等工作。
填充缝隙可以使用一些专用的填充剂或者普通的木塞，将其插入缝隙中，并修整至与周围表面平齐。
磨光表面可以使用一些细砂纸或者磨砂工具，将粗糙表面磨光，达到光滑细腻的效果。
底漆可以选择适合汽车模型的专用底漆喷涂在模型表面，以增加模型的精细度和稳定性。
涂装是制作汽车模型中最重要的一步。
首先，选择合适的涂料。
一般来说，喷漆是最常见的涂装方法，可以使用喷漆罐或者喷枪来进行。
根据汽车模型的不同部件，可以使用不同的颜料类型，如亚克力漆或者PET漆。
在喷涂之前，需要将模型用干净的布擦拭干净，并用遮光膜或者遮光胶带掩盖不需要喷漆的部分。
涂装完成后，可以进行模型的细节装饰。
这包括贴上汽车标志和标识、安装车灯、贴上车牌等。
这些细节装饰可以使用一些专门的贴纸或者图案来完成。
一、机械部分我们的机械部分的制作是模仿了当前大部分日本模型车制作的。
车轮1）车轮宽度：由于我们的轮胎与赛道之间的摩擦是非刚性的材料之间的摩擦所以就不能简单地应用高中物理中的库仑摩擦理论公式：F=μ0fF为轮胎与赛道的摩擦力μ0为最大静摩擦因数系数f为法向力防滑胶带与海绵胶带构成弹性轮胎，不遵守传统的库仑摩擦理论[1]。
与大多数固体的摩擦特性相比，弹性轮胎的摩擦特性有点特殊，因为防滑胶带有较低的粘性和海绵胶带有可变形结构，所以类似于F1中的轮胎在较宽的频率范围内均具有很高的内摩擦，这使得摩擦力大小不仅与真实接触面积A有关，而且还呈非线性关系。
（详细信息参考《轮胎摩擦力》pdf简介）所以我们的轮胎像当今大多数日本模型车一样选择了宽幅轮胎。
2）轮毂半径:轮毂半径做较小原因有两点：一是便于在制作车体时将车体的重心尽量放低；二是在固定减速齿轮组的情况下小的轮毂半径利于电动机的输出转矩在轮胎圆周有较大了力输出，换句话说就是利于对车速进行控制。
3）车轮的制作可以参照09年车体实物，由内到外依次为1光轴2尼龙材料做成的支撑部分（热水管两头各堵一个）；3热水管；4透明胶带；5海绵胶带；6防滑胶带。
�09年车体光轴是在网上买的半径为3.0mm。
�尼龙材料是是非常好的耐磨材料，它的制作必须要用机床冲削出来，手工很难做到完美。
（样式参考图片）石油大学北边有一个小作坊。
最好是拿着事先买好的热水管和光轴去，对尺寸要求一定要严格它的圆周半径要跟热水管卡紧，又不能让热水管变形。
孔径要比光轴略大一点点，适当的松保证光轴穿过孔时不能太紧又不能有晃得感觉。
当场做一个试一试，符合标准后才能买单。
一个车轮的配套轮毂尼龙支架形状�热水管在武夷山路东边的一个五金店买的，买的时候注意内外半径尺寸。
�透明胶带是位了更换防滑胶带时防止海绵胶粘附到热水管上不便清除用。
必须要加。
�海绵胶带是网上买的。
对海绵胶带的要求是不能太软否则会容易变形影响防滑胶带的粘贴或容易引起防滑胶带首尾相接处破损。
设计车辆模型制作方案背景介绍在建模领域，车辆是一种常见且受欢迎的模型类型。
一款成功的车辆模型需要具备精准的比例、细节丰富的外观和流畅的运动动作，而这些都需要在设计车辆模型制作方案中考虑到。
车辆模型的制作方法建模软件的选择在制作车辆模型之前，需要选择一款建模软件。
市面上主流的建模软件有3ds Max、Maya、Blender等。
这些软件都有各自的优缺点，选择合适的建模软件帮助快速且高效地完成模型。
车辆模型的构建流程1.手绘草图：在进行车辆模型制作时，首先需要进行手绘草图，以保证模型比例准确、风格统一。
草图包括前、后、左、右、上五面图。
2.块状建模：选好建模软件后，需要根据草图进行块状建模。
块状建模即将整个车辆模型的外部轮廓通过简单、粗略的元素拼接组成，方便下一步的详细建模。
3.详细建模：在块状建模的基础上，进行细化雕琢，增加细节。
要注意车辆模型的细节部分，例如灯、车窗、轮胎等部分应该尽量还原真实车辆。
4.材质贴图：在进行车辆模型制作时，使用材质贴图可以让车辆模型外观更加真实，具有金属、镜面反射等特效。
制作材质贴图可以自己手绘，也可以在网上下载应用。
5.动画制作：对车辆模型进行动画效果设计，使车辆模型更加真实。
例如汽车前后灯光组合的切换、车辆行驶状态等。
车辆模型的制作要点比例准确车辆模型最重要的是比例准确。
车辆模型的比例不准确可能会导致模型失去美感，影响用户的使用体验。
细节补充车辆模型在细节方面的表现直接关系到模型整体的真实感。
因此在进行车辆模型制作时，需要注重细节补充，例如车灯、车窗、轮胎等部分。
材质贴图在车辆模型制作完成之后，使用适当的材质贴图可以让模型更具真实感。
材质贴图应该考虑到模型所处环境的光照情况，以及材料表面的反射。
总结设计车辆模型制作方案是一个复杂的过程，需要注意许多细节。
制作车辆模型步骤包括手绘草图、块状建模、详细建模、材质贴图和动画制作。
而车辆模型制作的重点在于比例准确、细节充分补充以及材质贴图的应用。
基于瑞萨MCU的四旋翼自主飞行器作者：李鹏来源：《电脑知识与技术》2016年第15期摘要：该设计以瑞萨MCU作为控制核心，采用四个小型迷你直流电机作为四个旋翼飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，并且处于一个高度平面和四个旋翼的结构和半径都相同，采用高精度的陀螺加速度计MPU6050来控制飞行器的稳定性。
整个系统主要运用到了超声波传感器、激光传感器、电磁继电器来实现该实验的设计要求和功能。
通过超声波传感器可以测量飞行器距离地面的高度，通过激光传感器可以完成飞行器的循迹功能，通过电磁继电器可以控制对金属铁片的吸附和投掷功能。
关键词：瑞萨MCU；陀螺加速度计MPU6050；超声波传感器；激光传感器；电磁继电器中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）15-0244-03Abstract：Renesas design with MCU as control core， the four small mini dc motor as the power source of the four direct rotor flight，rotor symmetrically distributed on the body， before and after the four directions， and in the structure and the radius of a highly planar and four rotors are the same， the stability of the gyro accelerometer of high precision MPU6050 to control aircraft. The system is mainly applied to the ultrasonic sensor， laser sensor， electromagnetic relays to achieve the design requirements of the experiment and function. Can measure vehicle distance ground height by ultrasonic sensor， the laser sensor can complete vehicle tracking function， control the adsorption of metal iron and throwing function can be obtained by electromagnetic relay.Key words：Renesas MCU； gyro accelerometer MPU6050；ultrasonic sensor； the laser sensor； electromagnetic relay1 系统设计方案本系统主要由单片机模块、蓝牙模块、传感器模块、超声波模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅰ)1 引言 (1)2 MCU模型车的结构组成及工作原理 (2)2.1 传感器基板 (2)2.2 传感器子基板 (3)2.3 CPU主板 (4)2.4马达驱动电路 (5)2.5伺服舵机控制电路 (8)2.6发光二极管电路 (9)2.7开/关电路 (10)2.8电源 (10)3 MCU模型车的几何模型、运动学模型和动力学模型分析 (11)3.1 模型车几何模型的建立与分析： (11)3.2 模型车动力学模型的建立与分析： (12)3.3 模型车运动学模型的建立与分析： (16)4 MCU模型车在指定轨道上运行的程序设计 (17)5 影响MCU模型车稳定运行的因素 (31)6 结论 (32)致谢..............................................................................................................错误！未定义书签。
参考文献......................................................................................................错误！未定义书签。
1 引言MCU模型车的设计与制作起源于由日本社团法人全国高中协会等主办的“JAPAN MCU 模型车大赛（英文：Japan Micom Car Rally）”，目前这项赛事已经在日本成功举办了十余届。
由于这项大赛的科技层次较高，并且具有很强的竞争性和观赏性，如今“JAPAN MCU 模型车大赛”已经成为日本国内的全国性重大赛事。
2007年，由瑞萨科技冠名赞助的“瑞萨超级MCU模型车大赛”首次在北京举行，并被教育部列为“全国大学生IT&AT就业技能大赛”系列赛事之一。
这个活动的目的是提高学生的制作能力和编程技巧水平，并培养业界相关人才。
该项赛事首次举办就吸引了四十多所高校的六十多支参赛队伍，其中不乏许多知名高校。
此次大赛的成功举办，不仅在于高校和大学生们对此项赛事的关注，更在于对大家对专业人才培养和锻炼的重视。
该项赛事还将继续在我国举办。
在高兴的同时，我们也应该清楚地看到，我国选手的MCU模型车在科技含量与创新层次上与国外高水平选手还有一定的差距。
因此，为提高我国MCU模型车赛事的观赏性和赛事水平的竞争力，同时也为了提高我国高校大学生的科研能力、制作能力及创新层次，加强对MCU模型车的理论研究和科技创新具有一定的实际意义。
2 MCU模型车的结构组成及工作原理MCU模型车基本上由以下几部分组成：传感器基板，传感器子基板，H8/3048F-ONE 型号的CPU主板，马达驱动基板等。
其整体结构如图1所示。
图1传感器基板位于模型车的最前方，用于检测赛道信息。
而传感器子基板则被固定在模型车车身上，对传感器输出的信号进行初步的预处理。
安装在中心位置的CPU主板是整个模型车的核心部件，可以对模型车的各控制电路发出控制指令。
位于车身最后的马达驱动基板是模型车驱动电路的集合体，在CPU的控制下它可以完成对左右马达和伺服舵机的驱动。
2.1 传感器基板如图2所示，传感器基板主要由8个一字等距排开的传感器组成。
每个传感器都可以识别赛道上的黑白颜色，通过发光二极管显示传感器检测到的状态，并能将其转化为数字信号“0”或“1”输出。
传感器基板作为整个模型车控制系统的起始端，就好比人的眼睛，能读取赛道路面信息，为模型车要产生的相应动作提供必要依据，其作用不可忽视。
同时，其识别精度及响应时间都将对整个控制过程造成较大的影响。
图2传感器主要由两部分组成，利用“白色反射光线，黑色吸收光线”的原理，一部分发射光线，另一部分接收光线。
发射光线部分为发光二极管，其发射到赛道上的光线为红外线，并不能被肉眼察觉。
接受光线部分为光传感器S7136，它能判断出是否有光线被反射到其接受面上，并能将其转化为数字信号“0”或“1”输出。
传感器的工作原理为：如果赛道上光线集中的地方是白色（光线由传感器的发光部分射出），光线将会被反射，并且被传感器的光线接收部分接收。
这样，传感器输出数字信号“0”，赛道上的该处被认为是“白色”，同时，具有指示作用的发光二极管工作。
同理，如果赛道上光线集中的地方是黑色，光线将会被吸收，不能被光线接收部分接收，传感器输出数字信号“1”，该处将会被认为是“黑色”，具有指示作用的发光二极管不工作。
传感器基板上的蓝色方形旋钮为可调电阻，可以调节传感器的灵敏度。
当传感器在赛道上的白线处正常工作，黑线处不工作时，传感器灵敏度的调节工作就可以结束了。
如果赛道上有灰色，要通过调节旋钮使发光二极管在灰色处也能正常工作，模型车才能够在整个赛道上顺利运行。
光传感器S7136主要由震荡电路、时钟信号发生电路、发光二极管驱动电路、缓冲放大电路、标准电压发生电路、比较电路、信号处理电路、输出电路等组成。
它属于标准元件，共有四个引脚，此处不对其内部结构做过多介绍。
传感器基板的电路如图3所示：发射红外线的发光二极管（LED2）的阴极与光传感器S7136（接收光线部分）的引脚1连接，阳极通过旋钮调节电阻（该电阻可以调节LDE2的输出）与电源相连。
S7136的引脚3是输出端，并与发光二极管（LED1）相连。
因为在数字电路中“0”通常表示0V，“1”通常表示“5”V，因此，当S7136接收到光线时，引脚3输出“0”，LED1工作。
反之，当S7136没有接收到光线时，引脚3输出“1”，LED1不工作。
为了将每个光传感器引脚3的输出值送到CPU做后续处理，引脚3还与接口CN1的引脚2-9分别相连。
另外，光传感器S7136的引脚2和引脚4还要分别与电源和地相连，这样就构成了完整的传感器基板电路。
图3要注意：此时由传感器基板输出的信号为：“1”代表“黑色”，“0”代表“白色”。
这与人们通常的思维习惯相矛盾。
为了便于在设计程序时理解起来更方便，还需要对传感器基板的输出信号做进一步的处理。
这就是下面要介绍的传感器子基板的作用。
2.2 传感器子基板传感器子基板的作用是将来自传感器的输入信号取反，使输出信号满足：当赛道颜色为白色时输出值为“1”，当赛道颜色为黑色时输出值为“0”。
从而符合人们的思维习惯。
又因为来自传感器的输入信号并不是非常清楚，因此传感器子基板同时还具有波形成型和防止信号抖动的功能。
传感器子基板的外观如图4所示。
图4由上述内容可知：传感器基板与传感器子基板间的关系密切，理论上可以将二者合为一体，放到一块板子上。
但是，考虑到传感器基板的重量会影响到伺服舵机转向的快速性，因此将传感器子基板固定在车身上以减轻传感器基板的重量。
图5为传感器子基板的电路图：电路中，利用非门电路将输入信号取反，并采用元件74HC04实现该功能。
图中电阻起到限流的作用。
经过转化后的信号分别与接口CN12的引脚2-9连接，作为控制信号准备输出到CPU中。
图52.3 CPU主板图6图示即为模型车的CPU主板。
该主板采用由日本瑞萨科技生产的H8/3048F-ONE芯片。
它是整个模型车的核心，也是提高模型车性能的关键所在。
它的主要作用是利用控制程序对模型车的各驱动部分发出控制指令，从而实现对整个MCU模型车系统的程序控制。
CPU主板的结构较复杂。
共有11个接口，分别为接口1至B，其中大部分为8位接口，还有4个是少于8位的接口。
另外，主板上还有一个4位的DIP开关，可以调节控制马达转速的PWM输出值。
CPU主板的核心部分为H8/3048F-ONE芯片，该芯片共有100个引脚，可以实现对整个模型车的程序控制。
而控制程序的输入还需要通过一个导入开关才能实现。
然而，虽然主板上有11个接口，但是整个模型车系统只用到了接口7和接口B两个接口，使整个系统并未变得特别复杂。
模型车开始工作后，该CPU主板从接口7读取传感器数值，经过执行芯片中定义的接口程序和创建的主控制程序得出左、右马达和伺服舵机的响应动作及其输出值，并将其通过接口B输出到马达驱动基板，以达到对模型车驱动系统控制的目的。
2.4马达驱动电路马达驱动电路位于马达驱动基板上（马达驱动基板整体外观如图7所示），其作用是根据微处理器的指令来控制马达。
但是来自微处理器的信号非常微弱，即使把马达直接与信号线相连，也不会产生任何响应。
为了能控制马达，这个微弱的控制信号必须转化成可以诱发数百至数千毫安电流的信号。
图7要使马达旋转，只需施加相应的电压。
而要使马达停止，只需撤掉电压即可。
但是，要如何才能实现速度的精确控制呢？下面将对这个问题进行详述的讨论。
采用调节电阻可以改变电压。
但是，这个调节电阻必须具有很大的热容量，因为马达工作时，将有大量的电流流向马达。
对于没有施加到马达上的过剩电压，将会在电阻上以热辐射的形势被消耗掉。
而此处采用的方法是不断重复高速的开、关操作来进行电压控制，其最终的结果就好像是高低电平间的某个电压值被输出。
在固定的周期内，重复的开、关操作可以控制开、关比率的改变。
这种控制方法称为“脉宽调制”，简称为PWM控制。
脉宽的开通比率称为工作比率。
当在一个周期内开通宽度被设定为50%时，可以称作工作比率为50%。
还可以简称为PWM50%。
下图即为脉宽调制（PWM）的示意图。
图8不过“PWM”听起来有些难以理解。
其实手动“接通”、“断开”马达与电池线的连接也被称为PWM。
当接通时间较长时，马达旋转速度快。
当断开时间较长时，马达旋转速度慢。
手动“接通”、“断开”操作的执行可以在数秒内完成，但是，如果采用微处理器的话，这个过程只需要数毫秒。
当这个PWM信号与马达相连时，马达的旋转速度就可以按照程序的设定来工作，哪怕只发生微小的变化。
这样一来，精细的速度控制就能够实现了。
当电路中连有发光二极管时，发光二极管的明亮程度可以通过PWM来改变。
如果用CPU进行PWM控制，这项工作可以在数毫秒，甚至数微秒内完成。
一个平稳的马达控制就可以实现了。
这里，之所以采用脉宽控制，而不采用电压控制，是因为CPU非常善于处理数字值“0”和“1”，对于类似于xV这样的值处理起来则非常困难。
虽然通过改变“0”、“1”的宽度表现的就像是电压控制一样，但实际上却是PWM控制。
马达正、反转以及刹车的控制是通过H桥电路来实现的。
H桥电路的原理图如图9所示，马达位于中心位置，4个开关分别位于两侧，共同构成一个H形。
改变4个开关的状态就可以实现马达正、反转以及刹车的控制。
此处的开关，是由FET（场效应晶体管）组成的控制开关。
P沟型FET用在电源正极，N沟型FET被用在负极。
对于P沟型FET而言，当G端电压<S端电压时，导通电流。
而对于N沟型FET而言，当G端电压>S端电压时，导通电流。
