【正文】 本章主要介紹了 Freescale 車(chē)模競(jìng)賽的基本情況，智能車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r。這些智能車(chē)的設(shè)計(jì)通常依靠特定道路標(biāo)記完成識(shí)別，通過(guò)推理判斷模仿人工駕駛進(jìn)行操作。以上轉(zhuǎn)述只是冰山一角，智能車(chē)的技術(shù)正在不斷發(fā)展中。我國(guó)國(guó)防科技大學(xué)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)研究。2005年，美國(guó)國(guó)防部“大挑戰(zhàn)”比賽上，最終由美國(guó)斯坦福大學(xué)工程師們改裝的一輛大眾途銳多功能車(chē)經(jīng)過(guò)7個(gè)半小時(shí)的長(zhǎng)途跋涉完成了全程障礙賽，第一個(gè)到達(dá)了終點(diǎn)。 在20世紀(jì)80年代，美國(guó)就提出自主地面車(chē)輛(ALV)計(jì)劃，這是一輛8輪車(chē)，能在校園的環(huán)境中自主駕駛，但車(chē)速不高。本報(bào)告將從硬件到軟件一一的為大家呈現(xiàn)本智能車(chē)的設(shè)計(jì)方案和制作過(guò)程。各組自己設(shè)計(jì)、選擇規(guī)則允許內(nèi)的傳感器件，結(jié)合賽會(huì)指定的微控制器件，進(jìn)行車(chē)輛運(yùn)行中賽道信息的識(shí)別、動(dòng)力控制、轉(zhuǎn)向控制等具體內(nèi)容。該競(jìng)賽以“立足培養(yǎng)，重在參與，鼓勵(lì)探索，追求卓越”為指導(dǎo)思想，旨在促進(jìn)高等學(xué)校素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用能力、基本工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)大學(xué)生從事科學(xué)研究與探索的興趣和潛能，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。全國(guó)大學(xué)生飛思卡爾智能汽車(chē)競(jìng)賽是受教育部高等教育司委托，由教育部高等自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)主辦的全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)競(jìng)賽?，F(xiàn)代無(wú)人駕駛汽車(chē)以汽車(chē)工業(yè)為基礎(chǔ)，以高科技為依托，遵循由低到高、由少到多、由單方面到多方面、螺旋上升的規(guī)律發(fā)展。它一般是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息，控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。測(cè)試結(jié)果表明，在該控制系統(tǒng)下，自尋跡機(jī)器人小車(chē)具有良好的位置跟蹤和快速切換速度性能。通過(guò)速度傳感器獲取當(dāng)前速度，采用增量式數(shù)字PID控制實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)，根據(jù)預(yù)判信息和記憶信息對(duì)速度進(jìn)行合理分配。為了提高智能賽車(chē)的行駛速度和可靠性，對(duì)比了不同方案（如攝像頭與光電管檢測(cè)方案）的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合 Labview 仿真平臺(tái)進(jìn)行了大量底層和上層測(cè)試，最終確定了現(xiàn)有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)控制參數(shù)。該比賽采用組委會(huì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)模，以 Freescale 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 16 位單片機(jī)MC9S12X128為核心控制器，在 CodeWarrior IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境中進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，要求賽車(chē)在未知道路上完成快速尋線。第七屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生 智能汽車(chē)競(jìng)賽技 術(shù) 報(bào) 告（校徽）學(xué)校：*********隊(duì)伍名稱(chēng)：******參賽隊(duì)員：****** ****** ******帶隊(duì)老師：******關(guān)于技術(shù)報(bào)告和研究論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本人完全了解第七屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)邀請(qǐng)賽關(guān)保留、使用技術(shù)報(bào)告和研究論文的規(guī)定，即：參賽作品著作權(quán)歸參賽者本人，比賽組委會(huì)和飛思卡爾半導(dǎo)體公司可以在相關(guān)主頁(yè)上收錄并公開(kāi)參賽作品的設(shè)計(jì)方案、技術(shù)報(bào)告以及參賽模型車(chē)的視頻、圖像資料，并將相關(guān)內(nèi)容編纂收錄在組委會(huì)出版論文集中。參賽隊(duì)員簽名： 帶隊(duì)教師簽名： 日 期： 摘 要本文以第七屆全國(guó)大學(xué)生智能車(chē)競(jìng)賽為背景，介紹了智能賽車(chē)控制系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)流程。整個(gè)系統(tǒng)涉及車(chē)模機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整、傳感器電路設(shè)計(jì)及信號(hào)處理、控制算法和策略?xún)?yōu)化等多個(gè)方面。它采用攝像頭對(duì)賽道進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)邊緣提取獲得黑線位置，用 PID 方式對(duì)舵機(jī)進(jìn)行反饋控制。同時(shí)采用撥碼開(kāi)關(guān)和LCD顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：智能車(chē)，跟蹤尋跡，攝像頭，傳感器，PID，最優(yōu)曲率ABSTRACTIn the background of the 7nd National Intelligent Car Contest for College Students, this article introduces the soft hardware structures and the development flow of the vehicle control system. This contest adopting the standard model car prescribed by the contest organization mittee, using the 16bit MCU MC9S12X128 produced by Freescale Semiconductor Company as the core controller, developing under the CodeWarrior IDE, requires the car track the line fast on the road. The whole system includes the aspects of the mechanism structure adjustment, the sensor circuit design and signal process, controlalgorithm and strategy optimization order to increase the speed and the reliability of the car, the advantage and disadvantage of the different schemes (such as the camera and photoelectric cell scheme) are pared, and a great number of the bottom layer and the upper layer tests are carried on bined with the Labview simulation platform. At last, the current system structure and each control parameters are determined. It captures the road information through a camera, then abstracts the black line position by edgedetection method. After that, PD feedback control is used on the steering. The system obtains the current speed using a speed sensor, so that it can realize the feedback control of the speed by the increased digital PID algorithm control method. At the same time, the use of an LCD displays trails information and keyboard is used to achieve the manmachine interaction. According to the prejudge inform and the memorized inform, it allocates the speed properly. The test results showed that the selftracing robot car had good position tracking and fast speed switching performance .Key words: intelligent vehicle,line track, camera,sensor, PID, optimal curvature目 錄第一章：引言 1 1 1 2第二章：系統(tǒng)整體框架 3 3 3 4 4第三章：機(jī)械設(shè)計(jì) 6 6 7 7 車(chē)模布局思想 8 9 9 9 9 10 10第四章：硬件電路設(shè)計(jì) 12 12 12 12 12 13 13 14 14第五章：軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 軟件各功能模塊設(shè)計(jì) 16 時(shí)鐘模塊 16 PWM輸出模塊 16 ECT模塊 17 17 17 17 19 21 23 23 24 25 25第六章：開(kāi)發(fā)環(huán)境、調(diào)試工具 28 IDE 28 28 Labview調(diào)試 28 29 29第七章：結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 32鳴謝 32第七屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車(chē)邀請(qǐng)賽技術(shù)報(bào)告 （隊(duì)名）第一章：引言智能汽車(chē)就是一種無(wú)人駕駛汽車(chē)，也可以稱(chēng)之為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車(chē)內(nèi)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。無(wú)人駕駛汽車(chē)從根本上改變了傳統(tǒng)的“人一車(chē)一路”閉環(huán)控制方式，將不可控的駕駛員從該閉環(huán)系統(tǒng)中請(qǐng)出去，從而大大提高了交通系統(tǒng)的效率和安全性。其橫向發(fā)展離不開(kāi)各種用途的實(shí)際需要，而其縱向發(fā)展的生命力在于持續(xù)