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

第四章 软件结构设计

这种控制车辆切入角度关系，黑色带可能已经偏离实际位置。在这种数据控制下车子很可能就冲出了跑道，也可能沿着先切入弯道在切出弯道运行，这种控制显然是不理想的。经过分析，我们觉得要实时跟踪黑色引导带的位置变化，既当引导带开始减少始终跟踪引导带的最远处位置，这样车子的入弯角度和切入的方向都会大幅度改善。提取的控制行要采取滤波，提取的几行黑色引导带的位置要首先判定他们彼此相差时候很大，如果很大要抛弃掉这次数据，不大要对所有位置均值再传递给舵机。

起跑线的控制，起跑线线往往不会车一启动就出现。因此没有必要车模启动时就检测起跑线，可以延时一段时间进行起跑线的检测，极大程度的防止起跑线的错误识别造成比赛失败。

极端条件测试，车模要面对跑道多种多样。在不同环境下多测试并且分析这些测试结果才能让车模更加可靠。对光线的测试，我们通常在上午，下午，晚上进行测试，还做了自然光和非自然的测试。跑道更换过不同KT板进行测试，对车模在不同材料上的运动效果进行观察分析总结最好的速度。掌握车辆左右转向的极限参数。这样，我们的车在赛区比赛中没有做过任何的软件调整和硬件调整就顺利完成所有规定跑道的比赛。

4.5 本章小结

本章主要介绍了智能车系统整个软件部分的设计工作，重点介绍了舵机的标定方法，关于图像采集与处理方面的原则与方法以及相关的控制策略。使用了数字化PID算法对车辆的速度和方向进行控制，详细叙述了电动机和舵机的控制原理，保证了车子转向的迅速、灵活。

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第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告 第五章 开发与调试

5.1 开发调试工具

单片机的开发主要使用Netrowerks公司Codewarrior软件进行了编写和调试。我们使用的是Codewarrior5.0版本，全新版本完美支持了如Windows Vista等系统，使用开发更加人性化。Codewarrior 是由Metrowerks 公司提供的专门面向Freescale 所有MCU 与DSP 嵌入式应用开发的软件工具。其中包括集成开发环境IDE、处理器专家、全芯片仿真、可视化参数显示工具、项目工程管理、C 交叉编译器、汇编器、链接器以及调试器。CodeWarriorIDE 能够自动地检查代码中的明显错误，它通过一个集成的调试器和编辑器来扫描你的代码，以找到并减少明显的错误，然后编译并链接程序以便计算机能够理解并执行你的程序。每个应用程序都经过了使用像CodeWorrior 这样的开发工具进行编码、编译、编辑、链接和调试的过程。界面如图5.1所示。

图5.1 CodeWarriorIDE5.0界面

CodeWarriorIDE集成开发环境中附带了强大的仿真和烧录工具Hiwave6.1工具配和BDM能实现程序的实时调试，观察变量，跟踪调试下载等功能。在对程序算法进行转译c语言的过程中可以调用全片仿真，了解程序实际工作状态，

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第五章 开发与调试

确定存在的bug。调试工具界面和超级终端工具界面分别如图5.2和5.3所示。

图5.2 Hiwave6.1调试工具界面

车模的调试我们并没有编写大型的上位机软件，任何的无效工作都是徒劳的，我们利用系统自带的超级终端进行车模的调整，调整仅仅需要修改车模端的程序即可，将输出信息格式化，方便读取。

图5.3 超级终端工具界面

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第四届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告

图5.4 获取车模提取的跑道数据

在调试过程我还制作了Zigbee串口通信模块和跑道计时器辅助智能车调试。如图5.4为车模在模拟跑道上获取的跑道数据，图5.5为无线传输模块。

Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词，是一种短距离、低功耗的无线通信技术。我们使用的是2.4GHz波段Zigbee模组，它采用的是OQPSK调制方式。双向通信功率维持在发射功率为0dBm，车模端模块使用3dBi增益橡胶天线，上位机使用6dBi增益橡胶天线。在这样的配置情况下，保证了通信距离不小于100米，实时有效的传递车载处理器的数据。Zigbee的通信协议通过一个单片机转换成透明的通信协议，协议标准为标准串行数据，传输速率设置在9600bps。

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