第二章 智能汽车整体设计
智能车系统主要包括以下模块：S12单片机模块、驱动电机、舵机、转速反馈和CCD视频采集模块。整体结构框图如图2.1所示。
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图2.1 智能车系统功能模块图 |
以MC9S12DG128为核心，设计寻线方案并尽可能的提高车速，是获得比赛胜利的关键。
传统的寻线方案是使用“线型检测阵列”的红外传感器，这种方案实现简单，稳定性高，但只能获取有限的点信息，限制了更高级算法的应用，也限制了赛车速度的进一步提高。而摄像头获取的信息是面信息，不仅能获得当前赛车的偏移量，而且能判断前方赛道路面信息，为应用高级的控制算法提供了基础。摄像头所能探测的赛道信息远多于“线型检测阵列”探测到的，而且摄像头也有足够远的探测距离以方便对前方路况进行预判。另外一方面比赛规定使用的飞思卡尔16位单片机MC9S12的运算速度和自身A/D端口的采样速度，能够适应对黑白低线数摄像头的有效视频采样和对大量图像数据的处理。
首届比赛中，采用摄像头方案的赛车普遍取得了比采用红外传感器方案的赛车更好的成绩，说明为得到更好的控制效果而增加系统的复杂性是值得的。采用红外传感器方案的清华大学二队之所以能获得冠军，应归功于其所采用的记忆算法，而采用摄像头方案后也可以采用记忆算法，并且用摄像头判断直道和弯道要比用红外判断更可靠，记忆算法也更容易实现。基于摄像头导航的种种优势，本系统选择了CCD面阵摄像头作为唯一的导航传感器。
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表2.1系统资源需求表 |
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根据本次大赛的特点，智能车的控制系统主要有道路信息采集模块，速度检测模块，电机驱动模块，舵机驱动模块及串口模块等，根据这些模块的功能和特点，现将所需要的资源总结表2.1所示。
