第一章 引言
智能小车以飞思卡尔16位微控制 MC9S12DG128B作为唯一的核心控制单元,电机驱动芯片选用了MC33886,采用CCD摄像头采集图像循线,实现了通过记忆算法解决跑道的S型的难题;运用反射式红外传感器自行设计了速度监测模块和坡度检测模块。同时,采用PWM和PID技术,控制舵机的转向和电机转速。系统还扩展了LED和键盘模块作为人机操作界面,以便于智能小车的调试与相关参数调整。此外,软件系统增加了复位快速自动重启技术,防止小车受到干扰后不能正常运行情况的出现。
本系统中,视觉导航作为一个关键部分,对其处理的好坏直接决定了小车运行状态和动态性能。本文分析了PAL制式模拟视频信号的特点,并给出了视频采集的流程和程序实现方法。针对特定的环境和稀少的计算资源,提出了一种非均行采集和坐标变换的方法实现了摄像头标定,这在历届的参赛队伍中尚属首次。
阈值分割是路径识别的有效方法,提出了一种渐进式动态阈值计算方法,并经实验证明了该方法的有效性和对环境中不均匀光线的良好适应。
路径参数的准确计算是智能小车控制的前提。在路径滤波的基础上,给出了偏移量、斜率和曲率参数的计算方法,其中对于曲率采用计算三角形外接圆半径的方法是本文的创新。
技术报告以智能小车的设计为主线,包括小车的构架设计、软硬件设计,以及控制算法研究等,共分为六章。其中,第一章为引言部分;第二章主要介绍了小车的总体方案的选取,对单片机资源的分配作了说明。第四章对小车的硬件设计进行了详细的介绍,主要介绍了电路的设计;第五章描述了小车的软件设计和相关算法。第六章中叙述了我们在设计过程中遇到的问题和解决方法。


