杭州电子科技大学钱江2号（摄像头组） - 图文

第五届“飞思卡尔”杯全国大学生

智能汽车竞赛

技 术 报 告

学 校：杭州电子科技大学 队伍名称：钱江2号 参赛队员：朱俊杰

方中奇 王学健

带队老师：高明煜 曾毓

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解第五届“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： 朱俊杰

方中奇 王学健

带队教师签名： 高明煜

曾 毓

日 期：

2010-08-15

摘要

本文以第五届飞思卡尔智能车竞赛为背景，介绍了杭州电子科技大学大学队员们准备本次比赛所取得的成果。比赛采用大赛组委会提供的1:12仿真车模，以freescale半导体公司的MC9S12X128单片机为核心，通过摄像头检测车模的运行位置和方向，通过光电编码器获取车模运行速度。

在摄像头识别路线方案当中，黑线的处理显得尤为重要，我们沿用去年黑线处理的思想，采用动态阈值和区域搜索进行黑线的提取，这种算法经过大量的实验验证，最终得到我们的信赖。我们将更多的时间用在了控制方面，怎样使舵机打角和速度配合更加完美，我们进行了大量的实验，最终我们采用了动态打角行和舵机PD控制，而速度使用了PID控制，效果理想。

为提高赛车的稳定性和速度，我们今年在软硬件方面使用了多套方案进行比较。沿用了去年的车载FLASH技术实时存储赛道信息，同时附加上SD卡以配合使用。为更好的分析这些数据，我们MATLAB软件编写的上位机程序用于车模调试。在进行大量的数据分析以及调试之后，表明该系统设计方案可行。

关键字：飞思卡尔智能车 MC9S12XS128单片机 FLASH存储器 摄像头 PID控制算法

目录

第一章 引 言 .......................................................... 5 第二章 智能汽车整体设计 ............................................... 6

2.1 车模整体布局 .................................................. 6 2.2 硬件结构参数 .................................................. 7

2.2.1 车模结构特点 ............................................ 7 2.2.1 电路板参数 .............................................. 8

第三章 机械改造设计 ................................................... 9

3.1 舵机架构设计 .................................................. 9 3.2 底盘设计 ...................................................... 9 3.3 传感器的安装 ................................................. 10 3.4 机械部分小结 ................................................. 12 第四章 系统硬件设计与实现 ............................................ 13

4.1 电源电路设计 ................................................. 13 4.2 视频信号处理电路设计 ......................................... 14 4.3 驱动电路设计 ................................................. 15 4.4 显示电路设计 ................................................. 17 4.5 S12XS128核心板电路设计 ...................................... 18 第五章 系统软件设计与实现 ............................................ 19

5.1 系统软件设计 ................................................. 19

5.1.1 图像采集 ............................................... 19 5.1.2 摄像头工作原理 ......................................... 20 5.1.3 LM1881工作原理 ........................................ 21 5.1.3 图像处理 ............................................... 23 注，动态阈值取法和内存刷新说明： ............................. 25

5.1.4赛道判断 ............................................... 25 5.1.5舵机打脚控制 ........................................... 29 5.1.6 速度控制以及速度反馈处理 ............................... 30 5.2 上位机软件调试助手 ........................................... 32 第六章 总结和展望 .................................................... 34 致

谢 ............................................................ 35

参考文献 ............................................................. 36 附录A 车模系统C语言源程序 .......................................... 37

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/edlt.html