东南大学-PoWerFect技术报告.pdf

第六届“飞思卡尔”杯全国大学生 智能汽车竞赛 技 术 报 告 学 校：东南大学 队伍名称：PoWerFect 参赛队员：方长青 王根茂 李沁泠 带队教师： 谈英姿 周怡君 关于技术报告和研究论文使用授权的说明 本人完全了解第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、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： 目 录 目 录 I 摘 要 I 第一章 引 言 1 1.1 智能车竞赛概况1 第二章 智能汽车控制系统总体设计 2 2.1 系统工作原理2 2.2 系统硬件结构2 2.3 系统软件结构3 2.4 本章小结4 第三章 模型车机械设计说明 7 3.1 赛车基本参数7 3.2 车模机械结构调整7 3.3 本章小结8 第四章 智能汽车控制系统硬件电路设计 9 4.1 硬件电路总体结构框图9 4.2 核心控制模块10 4.3 电源模块12 4.4 图像采集模块14 4.5 速度传感器16 4.6 电机驱动模块17 4.7 SD 电路 18 4.8 本章小结18 第五章 图像处理和算法设计 19 5.1 图像采集方案19 5.2 黑线提取算法20 5.3 虚线处理21 5.4 起跑线识别22 5.5 坡道识别23 5.6 舵机控制算法设计24 5.7 电机控制算法设计25 5.8 差速算法设计26 5.9 本章小结27 第六章 系统调试28 6.1 开发工具28 6.2 SD 卡调试平台 28 6.3 本章小结29 致谢29 参考文献 I I 附录一：控制系统核心代码 I 附录二 模型车技术参数 LXXIX II 摘 要 本文介绍了队员们在准备第六届“飞思卡尔” 杯智能车竞赛过程中设计的 基于视觉引导的智能汽车控制系统。智能车的车模采用大赛组委会统一提供的 仿真车模，硬件平台采用带MC9S12XS128 处理器的S12 环境，软件平台为 CodeWarrior IDE 开发环境。文中介绍了智能车控制系统的软硬件结构和开发 流程。 整个智能车系统的设计与实现包括了车模的机械结构调整、传感器电路的设 计与信号的处理、控制算法和策略优化、系统调试等多个方面。通过对比不同 方案的优缺点，在保证提高智能赛车的行驶速度和可靠性，我们最终确定了现 有的系统结构和各项控制参数。 关键字：智能车，视觉引导，图像处理，路径识别 I 第一章 引 言 1.1 智能车竞赛概况 “飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛是教育部高等学校自动化专业教 学指导委员会主办，以“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”为指导 思想的多学科专业交叉的创意性科技竞赛。该竞赛是面向全国大学生的探索性 工程实践活动，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械 等多个学科知识，旨在促进高等学校素质教育，培