本系統(tǒng)以 Freescale16 位單片機(jī) MC9S12DG128 作為系統(tǒng)控制處理器，基于CCD傳感器采集視頻圖像，通過(guò)對(duì)獲得的圖像進(jìn)行處理分析，獲得道路信息提取賽道黑線，并結(jié)合測(cè)速反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的閉環(huán)反饋控制。文中介紹了賽車的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了車模機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整、小車圖像采集模塊、轉(zhuǎn)向模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)、參數(shù)和有關(guān)測(cè)試，以及攝像頭工作機(jī)制以及安裝選型和速度反饋的設(shè)計(jì)。除智能車系統(tǒng)本身的介紹外，文中還詳細(xì)敘述該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中所用到的開(kāi)發(fā)工具、軟件以及各種調(diào)試、測(cè)試手段方法。

　　本文采用先總后分的結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的各部分進(jìn)行了介紹，突出強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件電路和軟件程序的統(tǒng)一。全文共由六個(gè)章節(jié)組成，第一章為引言，二至五章為主體部分，第六章為總結(jié)與展望。首先，基于競(jìng)賽為背景以及相關(guān)的參考文獻(xiàn)，在第二章里引出了智能車的整體設(shè)計(jì)策略，確定了系統(tǒng)總體框架。然后，第三章和第四章分別介紹了智能車的硬件和軟件方面的設(shè)計(jì)，以及車模機(jī)械性能的一些探索和改進(jìn)。第五章介紹了智能車設(shè)計(jì)中的開(kāi)發(fā)環(huán)境及調(diào)試方法。第六章是我們?cè)谶@次為參加競(jìng)賽的設(shè)計(jì)過(guò)程中總結(jié)和對(duì)未來(lái)的展望。

　　智能車競(jìng)賽所使用的車模是一款帶有差速器的后輪驅(qū)動(dòng)模型賽車，由大賽組委會(huì)統(tǒng)一提供。通過(guò)設(shè)計(jì)基于Freescale 公司開(kāi)發(fā)的MC9S12DG128單片機(jī)的自動(dòng)控制器控制模型車在封閉的跑道上自主循線運(yùn)行。

　　自動(dòng)控制器是以單片機(jī)MC9S12DG128［12］為核心，配合有傳感器，電機(jī)，舵機(jī)，電池及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，它能夠自主識(shí)別路徑，控制模型車高速穩(wěn)定運(yùn)行在跑道上。

　　設(shè)計(jì)自動(dòng)控制器是制作智能車的核心環(huán)節(jié)。在嚴(yán)格遵守規(guī)則中對(duì)于電路限制條件，保證智能車可靠運(yùn)行前提下，電路設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)潔緊湊，以減輕系統(tǒng)負(fù)載，提高智能車的靈活性。

　　作為能夠自動(dòng)識(shí)別道路運(yùn)行的智能汽車，車模與控制器可以看成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。它可以分為傳感器，信息處理，控制算法及執(zhí)行機(jī)構(gòu)四個(gè)部分。其中，以單片機(jī)為核心，配有傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及它們的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成了控制系統(tǒng)的硬件。信息處理與控制算法由運(yùn)行在單片機(jī)中的控制軟件完成。因此自主控制器設(shè)計(jì)可以分為硬件電路設(shè)計(jì)和控制軟件兩部分。系統(tǒng)基本控制過(guò)程如圖2.1所示。