飞思卡尔智能车十二届比赛细则20161207
飞思卡尔智能车大赛杭州电子科技大学杭电二队智能车技术报告
本设计采用单片机（MC9S12DG128）作为智能小车的检测和控制核心。
路径识别采用CMOS 摄像头，车速检测采用红外对管和编码盘，由MOS管组成H桥来控制驱动电机正反转的快速切换，利用PWM技术控制小车的运动速度及运动方向。
基于这些完备而可靠的硬件设计，还设计了一套PID优化算法，编写了全闭环运动控制程序，经反复测试，取得了较好的效果。
第一章引言.1 智能车系统研究内容智能车系统要求以MC9S12DG128为核心，能够自主识别路线，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，以最快的速度跑完全程。
其主要研究内容包括以下几个部分：电源、路径识别、直流电动机驱动及运动控制等。
1.1.1 电源根据智能车系统各部件正常工作的需要，对配发的标准车模用7.2V 1800mAh Ni-cd电池进行电压调节。
其中，单片机系统、车速传感器电路需要5V电压，摄像头的12V工作电压由DC-DC升压回路提供，伺服电机工作电压范围4.8V到6V，直流电机经过H桥路由7.2V 1800mAh Ni-cd蓄电池直接供电。
1.1.2 路径识别路径识别模块是智能车系统的关键模块之一，路径识别方案的好坏，直接关系到最终性能的优劣。
在高速度和预先判断算法的前提下，摄像头可能是寻找路径规迹的最好选择。
因为MC9S12DG128的运算处理和AD采样速度有限，因此确定合理的采样次数和合理的处理摄像头的数据是十分重要的。
舍弃非关键数据进行数据简化和制定高效率的路径规划也是一个难题。
1.1.3 直流电动机驱动直流电机的控制一般由单片机产生的PWM信号配以H桥路来完成。
为了得到更大的驱动电流和较好的刹车效果，选用低内阻的MOS管和适当的反向驱动也是必需的。
MOS管我们选取了IRF4905和IRFZ48N，在MOS管子的驱动方面我们直接使用IR公司的IR4427双道驱动芯片。
具体的H桥电路见图1.1 。
1.2 智能车制作情况整个智能车控制系统分为4部分电路板，分别为路径识别模块，单片机模块，直流电机驱动模块和速度检测模块，还有串口通讯及调试接口。
飞思卡尔新比赛细则说明
第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛竞速比赛规则与赛场纪律参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定的竞赛车模套件，采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元，自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加各分（省）赛区的场地比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。
参赛队伍的名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间来决定，参加全国总决赛的队伍同时必须提交车膜技术报告。
大赛根据车模检测路径方案不同分为电磁、光电与摄像头三个赛题组。
车模通过感应由赛道中心电线产生的交变磁场进行路经检测的属于电磁组；车模通过采集赛道图像（一维、二维）或者连续扫描赛道反射点的方式进行进行路经检测的属于摄像头组；车模通过采集赛道上少数孤立点反射亮度进行路经检测的属于光电组。
竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分（省）赛区预赛以及全国总决赛，在实际可操作性基础上力求公正与公平。
一、器材限制规定1.各赛题组车模运行规则：a) 光电组，摄像头组：车模正常运行。
车模使用A 型车模（摄像头组）、B 型车模（光电组）。
车模运行方向为，转向轮在前，动力轮在后。
如图1所示：图1 光电组车模运行方向说b) 电磁组：车模直立行走。
使用C 型车模。
车模运行时只允许动力轮着地，车模直立行走。
如图2所示：图2 电磁组车模运行状态注：原车模的前轮（转向轮）、舵机实际上没有用了，可以去掉。
前轮的轮胎可以用作后轮的备用车胎。
●细节及改动限制见附件一。
2. 须采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位处理器作为唯一的微控制器。
●有关细节及其它电子器件使用的限制见附件二；3. 三个赛题组使用传感器限制：●参加电磁赛题组不允许使用光学传感器获得道路的光学信息，但是可以使用光电码盘测量车速；●参加光电赛题组不允许使用图像传感器获取道路图像信息进行路径检测；●参加摄像头赛题组可以使用光电管作为辅助检测手段；●非电磁组的赛道不保证有电磁信号；4. 其他事项●如果车模中禁止改动的部件发生损坏，需要使用相同型号的部件替换；●摄像头组车模改装完毕后，车模尺寸不能超过：250mm 宽和400mm长。
飞思卡尔智能车竞赛设计方案
飞思卡尔智能车竞赛设计⽅案“神马”队设计⽅案摘要本⽂以“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛为主题，介绍了智能赛车从机械结构设计到控制系统的软硬件设计流程。
本次⽐赛使⽤竞赛秘书处统⼀指定的竞赛车模及套件，采⽤飞思卡尔半导体公司的16位微控制器作为核⼼控制单元，配合不同类型的传感器、驱动电机、转向舵机、直流电池、以及相应的驱动电路，使赛车能够⾃主识别路径，并控制模型车⾼速稳定地在跑道上运⾏，在规定时间内完成跑完赛道的任务。
第⼀章背景1.1“飞思卡尔”杯背景介绍“飞思卡尔”杯全国⼤学⽣智能车竞赛是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以S12 单⽚机为核⼼的⼤学⽣课外科技竞赛。
使⽤⼤赛组委会统⼀提供的竞赛车模、转向舵机、直流电机和可充电式电池，采⽤飞思卡尔 16 位微控制器MC9S12DB128B作为核⼼控制单元，⾃主构思控制⽅案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执⾏、电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车⼯程制作及调试，于指定⽇期与地点参加场地⽐赛。
⽐赛成绩主要由赛车在现场成功⾏驶完赛道的时间为主。
全国⼤学⽣智能汽车竞赛所使⽤的车模是⼀款带有差速器的后轮驱动模型赛车，它由⼤赛组委会统⼀提供。
参赛队伍通过设计单⽚机的⾃动控制器控制模型车在封闭的跑道上⾃主循线运⾏。
在保证模型车运⾏稳定，即不冲出跑道的前提下，跑完两圈的时间越⼩成绩越好。
设计⾃动控制器是制作智能车的核⼼环节。
⾃动控制器是以单⽚机为核⼼，配合有传感器、电机、舵机、电池、以及相应的驱动电路，它能够⾃主识别路径，控制模型车⾼速稳定运⾏在跑道上。
⽐赛跑道表⾯为⽩⾊，中⼼有连续⿊线作为引导线，⿊线宽 25cm。
⽐赛规则限定可赛道宽度和拐弯最⼩半径等参数，赛道具体形状在⽐赛当天现场公布。
控制器⾃主识别引导线并控制模型车沿着赛道运⾏。
在严格遵守规则中对于电路限制条件，保证智能车可靠运⾏前提下，电路设计尽量简洁紧凑，以减轻系统负载，提⾼智能车的灵活性，同时坚持充分发挥创新原则，以简洁但功能完美为出发点，并以稳定性为⾸要前提，实现智能车快速运⾏。
飞思卡尔智能车竞赛赛道新规则解析
ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｔ ｏ ｔ ｕ ｒ ｎ ｏｕ ｒ ｎ ｄ．ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｏｍａ ｒ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ９ ０ 。 ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎｇ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｎｅ ｗ ｒ ｕｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｆｒ ｅ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｃ ａ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ
Ｊ Ｉ Ａ Ｃｈ ａ ｏ，Ｂ Ｏ Ｘｕ — ｆ ａ ｎ ｇ ，ＣＨＥＮ Ｘｉ ａ ｏ — ｆ ａ ｎ ｇ ，ＡＮ Ｗｅ ｎ — ｑ ｉ ａ ｎ，Ｌ Ｉ Ｋｕ ｎ
够 快 速 安 全 的 通 过 各 种 类 型 的赛 道 起 着很 大 的 作 用 。
关 键 词 ：飞 思 卡 尔 ；智 能 车 ； 新 规 则 ：处 理 方 法
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ １ １ ． ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ０ ４ ９ — ０ ３ 第２ Fra bibliotek卷 第 ９期
飞思卡尔杯全国大学生智能车邀请赛比赛规则-高等教育处
2018年四川省大学生智能汽车竞赛竞速比赛规则与赛场纪律四川省大学生智能汽车竞赛是面向四川省大学生的一种具有探索性工程实践活动，旨在促进四川省高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，提升四川省属高校参加全国大学生智能汽车竞赛的获奖名次和获奖比例，展示四川省内高校教育质量工程建设和教育教学改革的丰硕成果。
参赛选手须使用竞赛组委会统一指定的竞赛车模套件，采用8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元（建议优先采用飞思卡尔半导体公司MCU），自主构思控制方案进行系统设计，包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加场地比赛。
参赛队伍的名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间来决定。
总结第十二届比赛规则与经验，为了兼顾现在比赛规模的要求，同时避免同组别内出现克隆车的情况，能够便于参赛学校在有限的场地内使用兼容的赛道完成比赛准备，竞速比赛将按照五个类别进行设置分别为：1. 四轮光电组2. 两轮直立组3. 三轮电磁组：4. 无线节能组：5. 双车汇车组。
竞赛组委会制定如下比赛规则适用于本次比赛，在实际可操作性基础上力求公正与公平。
一、比赛器材1、车模说明1：东莞博思公司对于C,D 两种车型都进行了改进增强。
在本届比赛中双车会车组只允许使用新版C车模。
旧版C车模只能够在节能组中使用。
新旧D车模可以同时使用。
说明2：北京科宇通博科技有限公司对于 B 车模进行了改进。
在本届比赛中，允许新旧版B车模同时使用。
2、电子元器件（1）微控制器采用恩智浦公司的8 位、16 位、32 位系列微控制器作为车模中唯一可编程控制器件。
在三轮电磁组，二轮直立组以及无线节能组只允许使用恩智浦公司的KEA 系列的MCU，其它组别对于单片机系列不限制。
如果无线节能组使用了摄像头传感器进行赛道检测，则可以使用KEA 系列之外的其它NXP 公司MCU。
飞思卡尔赛道
赛道基本参数
本赛道基本参数不包括拐弯点数目、位置以及整体布局。
一、赛道路面用专用白色基板制作，预赛阶段，跑道所占面积在5m×7m左右，决赛阶段时跑道面积可以增大；
二、赛道宽度不小于50cm；
三、跑道表面为白色，中心有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm。
铺设赛道地板颜色不作要求，它和赛道之间可以但不一定有颜色差别；
四、赛道中心黑色线下铺设有直径0.1mm-0.3mm漆包线，其中通有20KHz，100mA的交变电流。
频率范围20K±2K，电流范围50mA-150mA（可购买全新的漆包线，也可以通过拆卸二手变压器线圈获得）；
五、跑道最小曲率半径不小于50cm；
六、跑道可以交叉，交叉角为90°\u12290X；
七、赛道直线部分可以在坡面道路上，坡度在15°\u20043X内，包括上坡与下坡道路；
八、赛道有一个长为1m的出发区，如下图所示，计时起始点两边分别有一个长度10cm黑色计时起始线，赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者结束时刻。
在黑色计时起始线中间安装有永久磁铁，每一边各三只。
磁铁参数：直径7.5mm-15mm，高度1mm-3mm，表面磁场强度3000Gs-5000Gs。
赛道示意图。
全国大学生智能车竞赛与飞思卡尔S12单片机
器品庐国ｇ晤Ｔｅｃｂｎ０１０影ＰｒｏｄＩｌｃｔｓＣＯＩｕｎｍ全国大学生智能车竞赛与飞思卡尔Ｓ１２单片机飞思卡尔半导体（中国）有限公司又值盛夏，一年一度的全国大学生智能车竞赛暨第二届“飞思卡尔”杯大赛正在紧锣密鼓地开展。
在２００６年全国５９所大学１１２支参赛队伍的基础上，２００７年的大赛规模扩大到近２００所大学，参赛队伍超过３００个。
７月份在全国五个赛区展开的预赛异常激烈，各个赛区的优胜队伍将于８月底在上海交通大学进行总决赛的角逐。
关于全国大学生智能汽车竞赛为汽车竞赛而设的ｓ１２平台全国大学生智能汽车竞赛是教育部为了加强大飞思卡尔ｓ１２系列具有１６位解决方案的固有学生实践、创新能力和团队精神的培养而设立的大优势，如代码简短高效、功耗低、体积小、开发成学生设计竞赛。
ｔ・飞思卡尔，，杯全国大学生智能车本低、可升级到５０ＭＨｚ，同时能够达到通常只有赛由高等学校自动化专业教学指导分委员会主办，３２位控制器才能达到的性能水平，这些显著优点飞思卡尔半导体公司协办，并由各个分赛区的承办来源于增强ｃＰｕ，以及与ｘＧＡｒＩＥ协同处理器的结大学组织。
比赛以迅猛发展的汽车电子为背景，涵合。
ｓ１２是一个非常成功的芯片系列，被广泛应用盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计于各种汽车电子，例如引擎管理、安全气囊、车身算机、机械等多个学科。
自启动以来，获得具有控电子、汽车网络和资讯娱乐等，被全球领先的汽车制科学与工程学科博士授予点的、包括港澳地区在生产商采用，并具有为中国市场度身定造的适宜价内的有关高校大学生的积极响应。
所有参赛人员参格和性能。
加了飞思卡尔ｓ１２微控制器应用短期强化培训课程，并组队进行自主设计、制作及调试，通过校内比赛选出最强的队伍，代表学校参加全国比赛。
竞赛以飞恩卡尔的汽车用Ｓ１２微控制器芯片作为智能模型车的主控芯片。
组委会提供统一智能车竞赛车模、飞思卡尔的单片机ＨＣＳｌ２开发板、开发软件ｃｏｄｅｗａｒＩｉｏｒ＠和在线调试工具等。
飞思卡尔智能车竞赛培训教程
S12 PWM控制舵机
规则限制：
伺服电机个数不超过3个； 不可以通过提高工作电压提升舵机的性能； 不可以更换舵机；
S12 PWM控制舵机
控制说明
脉宽范围： 对应舵机旋转角度，一方面舵机的极限位置； 另一方面考虑到车模转向的极限。可以通过测 试得到大约40 度左右；
PWM周期： 可选择 50 – 200Hz
作 者：卓晴 等编 I S B N ：781124022X 出版社：北京航空航天大学出版社 定 价：36.50元
•汽车动态分析 •车速控制系统 •方向控制系统 •赛道检测系统 •电子控制系统 •策略规划系统 •行为决策系统 •路况记忆系统 •数据传输系统
研究项目介绍
模型车电机特性
电机特性和MC33886芯片
该竞赛与教育部已举办的数学建模、电子设计、机械设 计、结构设计4大专业竞赛不同，是以迅猛发展的汽车电子为 背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算 机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。
引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成 果、提高素质，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力 的优秀人才。
舵机的控制方法
式； 定时器中断方式； PWM硬件产生方式； 等；
S12 PWM控制舵机
S12 PWM控制器；
具有8路PWM输出端口； 具有独立的8路8bitPWM输出，或者4路
16bitPWM输出； 具有A,B,SA,SB时钟源；
关于舵机驱动
舵机控制方法
三线连接方式 •红线：电源线+6V •蓝线：地线 •黑线：PWM控制信号
关于舵机驱动
使用S12 PWM输出控制舵机
舵机简介 S12 PWM控制舵机
第十二届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告
学
校：石家庄学院
队伍名称：超电磁炮 参赛队员：王振良、王宇宁、孙一铭、解红体方案设计 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 5 第二章 智能车机械结构调整 ------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.1 主销内倾----------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.2 主销后倾----------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 前轮外倾角------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.4 前轮前束 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.5 舵机的安装 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 2.6 编码器的安装 ------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2.7 智能车重心的调整 -------------------------------------------------------------------------------------- 11 第三章 智能车硬件设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 11 3.1 电源模块 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 3.2 传感器模块----------------------------------------------------------------------------------------------- 12 3.3 电机驱动模块 ------------------------------------------------------------------------------------------- 13 3.4 舵机模块 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.5 起跑线检测模块 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.6 最小系统板设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.7 系统主板整体设计 ------------------------------------------------------------------------------------- 15 第四章 智能车控制软件设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 16 4.1 软件设计总述 ------------------------------------------------------------------------------------------- 16 4.2 电机 PID 控制 ------------------------------------------------------------------------------------------- 16 4.3 舵机 PID 控制 ------------------------------------------------------------------------------------------- 18 4.4 传感器数据的处理 ------------------------------------------------------------------------------------- 18 4.5 双车距离控制 ------------------------------------------------------------------------------------------- 18 第 5 章 开发工具、制作、安装、调试过程 ---------------------------------------------------------------- 19 5.1 软件编译环境 -------------------------------------------------------------------------------------------- 19 5.2 显示模块--------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 5.3 无线调试模块 ------------------------------------------------------------------------------------------- 20 5.4 上位机调试 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 21 模型车的主要技术参数说明 ------------------------------------------------------------------------------------- 23 总结 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25 附录：程序源代码 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 26
第12届恩智浦杯智能车竞赛规则
1. 光电类
该类别的车模允许采用光电、摄像头等传感器进行赛道检测。完成单车赛道 竞速比赛。按照所使用的车模种类，分为两个小组：
A. 光电四轮组：使用指定的四轮车模完成比赛；
B. 光电直立组：使用指定的两轮车模完成比赛。
2. 电磁类
使用指定的四轮车模完成比赛。该类别的车模只允许采用普通的磁场传感器， 检测赛道中作为引导信号的 20kHz 的交变磁场，完成单车赛道竞速比赛。按照 车模驱动电源分为两个小组：
C. 电磁普通组：车模使用原车模配备的电池完成竞速比赛，比赛成绩只与车 模运行时间有关；
D. 电磁节能组：车模使用超级电容储能完成比赛，比赛成绩由车模运行时间 和电容存储电能加权平均。该组别车模允许自行设计组装特制的车模参加比赛。
3. 追逐类 参赛队伍制作两个车模完成赛道竞速，比赛成绩由车模运行时间与通过终点 的时间差共同决定。如果在比赛过程中，于规定路段完成赛道超车，则会有相应 的时间奖励。按照赛道引导线形式分为两个组别：
(1) S32K144 系列中 PS32K144UFTOVLLT; (2)MPC5744P 系列中 SPC5744PK1AMLQ5； (3)S12ZMVC 系列中 S912ZVML12F1MKH;
(4)KEA 系列中 S9KEAZ128 AMLK 以上芯片详细指标参见附录四。 相应鼓励政策将会在竞赛网站另行公布。
飞思卡尔杯1
思卡尔半导体公司资助下举办的以HCS12单片机为核心的大 学生课外科技竞赛。
汽车模型 直流电动机 可充电式电池
赛题组别
自动识别路径 的智能汽车
光电组 摄像头组 电磁组
竞赛流程：
2014.11月 公布竞赛题目 2015.7月 分赛区竞赛 2014.12-2015.6月 校区技术培训&选拔 2015.8月 全国总决赛
时间 2011
最高获奖 光电组全国一等奖
2012 2013
2014
摄像头组全国二等奖 摄像头组全细规则：
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1.2历届承办单位及获奖情况
时间 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 承办单位 清华大学 上海交通 东北大学 北京科技大学 杭州电子科技大学 西北工业大学 南京师范大学 哈尔滨工业大学 电子科技大学
飞思卡尔智能车大赛
飞思卡尔智能车大赛目录起源：1比赛规则：一、器材限制规定1二、有关赛场的规定1三、裁判及技术评判1四、分赛区、决赛区比赛规则1五. 其他1历届承办学校展开起源：“飞思卡尔杯”智能车大赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCSl2单片机为核心的大学生课外科技竞赛。
组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高，谁就是获胜者。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。
因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。
该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了五届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。
2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。
比赛规则：参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模，采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128作为核心控制单元，自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车工程制作及调试，于指定日期与地点参加各分赛区的场地比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。
2012全国大学生“飞思卡尔”杯 智能汽车竞赛介绍
六、控制单元
车模控制电路须采用飞思卡尔半导体 公司的8位、16位、32位MCU作为唯一的微 公司的8位、16位、32位MCU作为唯一的微 控制器。8位的可以2片，其他只能1 控制器。8位的可以2片，其他只能1片。 同一学校同一组别不同队伍之间需要采 用飞思卡尔不同系列的微控制器。 用飞思卡尔不同系列的微控制器。 飞思卡尔不同系列的微控制器包括，32 飞思卡尔不同系列的微控制器包括，32 位Kinetis系列；32位ColdFire系列；32位 Kinetis系列；32位ColdFire系列；32位 MPC56xx系列；8 MPC56xx系列；8位微控制器系列（可使用 2片）；16位DSC系列；16位微控制器 片）；16位DSC系列；16位微控制器 9S12XS系列；16位微控制器9S12G系列。 9S12XS系列；16位微控制器9S12G系列。
加了电磁组 • 一所学校报名队数超过一队时，两个组别 都要有。即必须先满足每个组别都有后， 才能增加同一组别的队数
三、组别
• 光电组：
探测赛道的传感器采用光电传感器（LED,光敏 探测赛道的传感器采用光电传感器（LED,光敏 管）。限制：传感器数量不能超过16个，一个光 管）。限制：传感器数量不能超过16个，一个光 敏接收管算一个传感器 • 摄像头组： 探测赛道的传感器采用摄像头，一个摄像头算一 个传感器 。电磁组：赛道上铺设有一根漆包线，通有100 。电磁组：赛道上铺设有一根漆包线，通有100 mA的20KHZ的电流，需要加磁传感器来检测赛道。 mA的20KHZ的电流，需要加磁传感器来检测赛道。
• 校内B类智能车竞赛规则和全国的相同 校内B
但MCU不受限制，可以采用任何一款 MCU不受限制，可以采用任何一款 学校统一提供车模机械套件，控制电路和软件 自己设计，费用相对较低。 成绩较好者可以继续培训参加明年底11月 成绩较好者可以继续培训参加明年底11月 份的全国比赛。 瑞萨超级MCU模型车竞赛：由于瑞萨收购 瑞萨超级MCU模型车竞赛：由于瑞萨收购 了NEC,所以隔一年资助电子设计竞赛，隔一 NEC,所以隔一年资助电子设计竞赛，隔一 年资助模型车竞赛。
飞思卡尔智能车竞赛设计方案
飞思卡尔智能车竞赛设计方案清晨的阳光透过窗帘，洒在书桌上那厚厚一摞方案草稿上。
我泡了杯咖啡，打开电脑，准备着手写这个“飞思卡尔智能车竞赛设计方案”。
10年的方案写作经验告诉我，这是一个充满挑战的任务，但也是展示自己才华的舞台。
一、项目背景飞思卡尔智能车竞赛是一场针对大学生的科技竞赛，旨在培养创新精神和实践能力。
参赛队伍需要设计一款智能车，通过传感器、控制器、执行器等部件，使车辆在规定的赛道上自主行驶，完成各种任务。
这场比赛既考验技术，也考验团队协作。
二、设计方案1.车辆整体设计车辆整体设计要兼顾美观、实用和稳定性。
外观上，我们采用流线型设计，减少空气阻力；内部结构紧凑，降低重心，提高稳定性。
车辆尺寸符合比赛规定，确保在赛道上行驶自如。
2.传感器配置（1）激光雷达：用于实时获取车辆周围环境信息，绘制三维地图。
（2）摄像头：用于识别赛道标志、障碍物等。
（3）超声波传感器：用于检测前方障碍物距离，避免碰撞。
（4）红外传感器：用于检测赛道边缘，防止车辆出轨。
3.控制器设计（1）路径规划：根据传感器信息，实时规划车辆行驶路径。
（2）速度控制：根据赛道状况，调整车速，确保稳定行驶。
（3）避障策略：当检测到前方有障碍物时，及时调整行驶方向。
4.执行器设计（1）电机驱动：驱动车辆前进、后退、转向。
（2）舵机：用于调整摄像头角度，获取更多赛道信息。
（3）电磁阀：用于控制车辆制动。
三、团队协作一个优秀的团队是项目成功的关键。
我们团队成员各司其职，密切配合：1.项目经理：负责整体进度把控，协调各方资源。
2.硬件工程师：负责车辆整体设计和传感器、执行器选型。
3.软件工程师：负责控制器设计和程序编写。
4.测试工程师：负责车辆调试和性能测试。
四、项目实施1.初期准备：收集比赛相关信息，了解赛道状况，确定设计方案。
2.设计阶段：根据设计方案，绘制图纸，选型采购。
3.制作阶段：组装车辆，调试传感器、控制器和执行器。
4.测试阶段：进行多次试验，优化控制策略，提高车辆性能。
全国大学生智能汽车竞赛分赛区比赛-智能车竞赛
第十三届全国大学生智能汽车竞赛现场比赛赛道布置参考方案本文档针对第十二届智能车竞赛现场比赛赛道布置进行说明。
相关参考文档：1. 《第十三届全国大学生智能汽车竞赛竞赛比赛规则》2. 《第十三届全国大学生智能汽车竞赛规则补充说明》一、比赛赛题组以及赛道共用方案第十三届智能汽车竞赛包括有六个赛题组的比赛。
它们分别是（参加智能车竞赛比赛细则）：光电四轮、电磁三轮、直立两轮、双车会车、无线节能以及信标组。
此外还有一组创意类只在全国总决赛举行。
根据比赛场馆可用面积、比赛预算、报名队伍数量分布以及场内光线等，六个组别比赛可以分别铺设场地进行比赛，也可以通过公用场地进行比赛，以节省比赛场地、铺设费用等。
如果体育馆的屋顶属于开放式、或者半开放式，有强烈的阳光直射到比赛场地，无法对屋顶进行有效遮挡。
这种情况，电磁三轮、直立两轮、无线节能等组别安排在白天比赛，对于光电四轮、双车会车、信标组可以安排在晚上比赛。
比赛场地可以进行复用。
图 1 体育馆的屋顶开放形式除非在不得已的情况下，对于同一赛题组的比赛，如果由于队伍数量特别多，可以拆成两个场地同时比赛。
这种方式，由于无法完全保证两个比赛场地的一致性，所以在最终成绩评定的时候容易造成异议。
二、赛道种类、数量赛道种类包括练习赛道、预赛赛道和决赛赛道。
1、练习赛道:练习赛道是用于参赛队伍在比赛前进行现场环境适应时所使用的赛道。
详细尺寸参见练习赛道设计文档。
练习赛道大体形状下图所示：图 2 练习赛道竞赛比赛舞个组别的练习赛道形状都是一样的。
在比赛赛道上设置一个起跑线。
起跑线包括有两种形式：斑马线和永磁铁。
具体制作方式参加后面关于起跑线的规格。
对于光电四轮组，练习赛道上摆设一个活动的路障，便于参赛队伍移动。
其它赛题组没有路障。
在铺设练习场地的时候，需要在场地内单独铺设两条坡道练习场地。
坡道的设计参考下图所示：图 3 坡道设计参考尺寸坡道练习赛道长度在三到五米左右，每条练习赛道上，还需要铺设电磁导线以及信号源，以供电磁组练习使用。
全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛
全国大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛（郑新旺老师提供）（一）项目简介为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托，由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办全国大学生智能汽车竞赛。
该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一项具有探索性工程的实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。
该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。
该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以发展迅猛、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。
该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，力求向健康、普及、持续的方向发展。
全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国设有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。
竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。
每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。
每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。
全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针，充分调动各方面参与的积极性。
诚毅学院每年9月组织选拔和培训，经过近一年的准备后，次年7月份参加比赛。
诚毅学院智能车队自2012年组建以来，2012年获得华南赛区三等奖三项，2013年获得华南赛区三等奖五项，2014年获得华南赛区二等奖五项、三等奖一项，成绩逐年提高。
全国大学生智能车大赛作品-智能循迹小车技术文档
MC9S12DG128B MMA1260D CCD 摘要本文是为参加第二届全国大学生智能小车竞赛而撰写的的技术报告，本文详细介绍了智能寻迹小车的路径检测、转向控制、电机驱动、车速检测、坡度检测、电源管理等功能模块硬件电路及软件控制算法的设计。
智能小车以“飞思卡尔”16位微控制MC9S12DG128B为主控制器，采用CMOS摄像头和红外传感器相结合的方法（红外传感器主要用来检测起跑线和“十”字路线）来检测路面信息，运用反射式红外传感器检测小车速度，MMA1260D传感器检测路面坡度信息。
同时，采用PWM技术控制舵机的转向和电机转速。
系统还扩展了LCD液晶显示屏和键盘模块作为人机操作界面，以便于智能小车的相关参数调整。
用串口将采集的路面黑线信息传送到PC进行分析，结合BangBang速度闭环控制等算法，控制小车沿着预设的轨道黑线及时调整车身姿态，准确、快速地跑完全程。
第一章概述1.1智能车系统概述及框图本文详细介绍了智能寻迹小车的路径检测、转向控制、电机驱动、车速检测、坡度检测、电源管理等功能模块硬件电路及软件控制算法的设计。
智能小车以“飞思卡尔”16位微控制MC9S12DG128B为主控制器，采用CCD摄像头和红外传感器相结合的方法（红外传感器主要用来检测起跑线和“十”字路线）来检测路面信息，运用反射式红外传感器检测小车速度，MMA1260D传感器检测路面坡度信息。
同时，采用PWM 技术，控制舵机的转向和电机转速。
系统还扩展了LCD液晶显示屏和键盘模块作为人机操作界面，以便于智能小车的相关参数调整。
用串口将采集的路面黑线信息传送到PC进行分析，结合PID等算法，控制小车沿着预设的轨道黑线及时调整车身姿态，准确、快速地跑完全程。
根据摄像头和红外传感器结合的方案设计，赛车共包括八大模块：控制处理芯片MC9S12DG128，图像采样模块，车尾红外传感器模块，速度检测模块，坡度检测模块、舵机驱动模块，电机驱动模块和辅助调试模块。
飞思卡尔汽车大赛
– 脉宽信号给定参考位置，舵机内部电路通过反 馈控制调节舵盘角位。
– 舵盘角位由PWM控制信号的脉宽决定。
舵机基本参数
• 型号： HS-925 • 电压： 6 V (4.8V) • 角度控制： 45°/ 400us • 工作速度： 0.08s / 60° (6V)
0.11s / 60° (6V) • 堵转力矩： 7.7 kg·cm (6V)
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爱情，亲情，友情，让人无法割舍。20.12.172020年 12月17日星期 四6时34分1秒 20.12.17
谢谢大家！
• 减震弹簧预紧力(Spring Tension)
车模运动控制
• 运行速度控制
– 控制对象：运行电机 – 控制方法：线性调压、PWM驱动
• 转向控制
– 控制对象：舵机（R/C Servo） – 控制方法：PWM脉宽 → 舵盘角位
舵机简介
• 舵机内部结构
– 舵盘、齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、 控制电路板，等。
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日复一日的努力只为成就美好的明天 。06:34:0106:34:0106:34Thur sday, December 17, 2020
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安全放在第一位，防微杜渐。20.12.1720.12.1706:34:0106:34:01December 17, 2020
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加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月17日 上午6时 34分20.12.1720.12.17
飞思卡尔智能车 车模介绍
上海交通大学 机械与动力工程学院
王冰 2007-03-24
2通道遥控赛车车模
2通道遥控赛车车模结构
车模调校的主要参数
• 后倾角 Caster • 外倾角 Camber
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竞速比赛规则
模 拟 复 杂 工程问题能力 培养－－－－
智能车竞赛教
学活动
智能车竞赛秘书处 2016-11-1
2016
清华大学中央主楼自动化系
目录
第十二届竞赛规则导读 ................................................................................................................... 4 一、前言...........................................................................................................................................6 二、比赛器材...................................................................................................................................8
2、环境...................................................................................................................................19 （1）赛道场地 ............................................................................................................... 19 （2）环境光线 ............................................................................................................... 19 （3）赛场围挡： ........................................................................................................... 19
2、电子元器件 ......................................................................................................................... 9 （1）微控制器 ................................................................................................................. 9 （2）传感器 ................................................................................................................... 10 （3）伺服电机 ............................................................................................................... 10
四、比赛任务.................................................................................................................................21 A、光电类-光电四轮组 .........................................................................................................21 （1）车模 ....................................................................................................................... 21 （2）传感器 ................................................................................................................... 21 （3）比赛赛道 ............................................................................................................... 21 （4）比赛任务 ............................................................................................................... 21 B、光电类-光电直立组 .........................................................................................................22 （1）车模 ....................................................................................................................... 22 （2）传感器 ................................................................................................................... 22 （3）比赛赛道 ............................................................................................................... 22 （4）比赛任务 ............................................................................................................... 22 C、电磁类-电磁普通组 .........................................................................................................22 （1）车模 ....................................................................................................................... 22 （2）传感器 ................................................................................................................... 23 （3）比赛赛道 ............................................................................................................... 23
1、车模.....................................................................................................................................8 （1）车模的种类 ............................................................................................................. 8 （2）车模修改要求 ......................................................................................................... 9
3、电路板..................................ห้องสมุดไป่ตู้............................................................................................11 三、比赛环境.................................................................................................................................11
3、计时裁判系统 ................................................................................................................... 19 （1）车模计时磁标 ....................................................................................................... 19 （2）计时系统 ............................................................................................................... 20