哈尔滨工业大学华德应用技术学院 Delta三角洲技术报告 - 图文

第四届“飞思卡尔”杯全国大学生

智能汽车竞赛

技 术 报 告

学 校：哈尔滨工业大学华德应用技术学院 队伍名称：Delta（三角洲） 参赛队员：王 原

王寅杰 刘福生

带队教师：赵建新

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解第四届“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：

第一章 引言 摘 要

本文详细介绍了Delta（三角洲）队参加第四届“飞思卡尔”杯智能车大赛而准备的车模方案。本方案使用OV6620图像传感器获取赛道信息，通过增量式编码器拾取赛车速度，将所得到的信息反馈给9S12XS128微控制器，通过单片机内所预置的控制策略对图像进行形态学和神经网络算法处理后控制舵机的角度和电机的速度，使得车模在跑道上快速、平稳的行驶。在本文中将介绍赛车的硬件设计、软件设计、调试方法及过程。

关键词：智能车；PID；图像处理；控制策略

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目 录

摘要 ............................................................................................................................... I 第一章 引言 ............................................................................................................... 1

1.1 比赛背景介绍 .............................................................................................. 1 1.2 车模总体制作方案 ...................................................................................... 1 1.3 技术报告的结构安排 .................................................................................. 3 第二章 硬件结构设计 ............................................................................................... 5

2.1 图像传感器的选择 ...................................................................................... 5 2.2 速度传感器的选择 ...................................................................................... 6 2.3 电源模块 ...................................................................................................... 6 2.4 电机驱动模块 .............................................................................................. 7 2.5 速度传感器解码模块 .................................................................................. 8 2.6 电路板设计 .................................................................................................. 8 2.7 本章小结 .................................................................................................... 10 第三章 机械结构设计 ............................................................................................. 11

3.1 车模自身结构的调整 ................................................................................ 11

3.1.1 前轮前束的调整 ............................................................................... 11 3.1.2 主销内倾角的调整 ........................................................................... 11 3.1.3 差速器的调整 ................................................................................... 12 3.2 图像传感器的安装 .................................................................................... 13 3.3 速度传感器的安装 .................................................................................... 13 3.4 舵机的安装 ................................................................................................ 14 3.5 本章小结 .................................................................................................... 15 第四章 软件结构设计 ............................................................................................. 16

4.1 模块初始化 ................................................................................................ 16 4.2 图像的处理和标志提取 ............................................................................ 17 4.3 电动机PID和舵机PD控制原理 .............................................................. 19 4.4 车模控制方案及实现 ................................................................................ 22 4.5 本章小结 .................................................................................................... 23 第五章 开发与调试 ................................................................................................. 24

5.1 开发调试工具 ............................................................................................ 24 5.2 调试过程 .................................................................................................... 27 5.3 本章小结 .................................................................................................... 28 第六章 结论 ............................................................................................................. 29

6.1 总结 ............................................................................................................ 29 6.2 展望 ............................................................................................................ 30 参考文献 ....................................................................................................................... I 致 谢 ...................................................................................................................... II

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