(毕业设计)飞思卡尔智能车及机器视觉
(毕业设计)飞思卡尔智能车及机器视觉
图像处理在智能车路径识别中的应用摘要机器视觉技术在智能车中得到了广泛的应用，这项技术在智能车的路径识别、障碍物判断中起着重要作用。
基于此，依据飞思卡尔小车的硬件架构,研究机器视觉技术应用于飞思卡尔小车。
飞思卡尔智能车处理器采用了MC9S12XS128芯片，路况采集使用的是数字摄像头OV7620。
由于飞思卡尔智能车是是一款竞速小车，因此图像采集和处理要协调准确性和快速性，需要找到其中的最优控制。
因此本设计主要需要完成的任务是：怎样用摄像头准确的采集每一场的图像，然后怎样进行二值化处理；以及怎样对图像进行去噪处理；最后也就是本设计的难点也是设计的核心，怎样对小车的轨迹进行补线。
本设计的先进性，在众多的图像处理技术中找到了适合飞思卡尔智能车的图像处理方法。
充分发挥了摄像头的有点。
经过小车的实际测试以及相关的MATLAB 仿真，最终相关设计内容都基本满足要求。
小车的稳定性和快速性得到显著提高。
关键词：OV7620，视频采集，图像处理，二值化The Application of Image Processing in the Recognition ofIntelligent Vehicle PathABSTRACTCamera Machine vision technology in the smart car in a wide range of applications, the technology identified in the path of the smart car, and plays an important role in the obstacles to judge. Based on this, based on the architecture of the Freescale car, machine vision technology used in the Freescale car. Freescale smart car the processor MC9S12XS128 chip traffic collected using a digital camera OV7620. Freescale's Smart car is a racing car, so the image acquisition and processing to coordinate the accuracy and fast, you need to find the optimal control. This design need to complete the task: how to use the camera to accurately capture every image, and then how to binarization processing; and how to image denoising; last is the difficulty of this design is the design of the core, how to fill line on the trajectory of the car.The advanced nature of the design found in many image processing techniques of image processing methods for Freescale Smart Car. Give full play to the camera a bit. The actual testing of the car and MATLAB simulation, the final design content can basically meet the requirements. The car's stability and fast to get improved significantly.KEY WORDS: OV7620，Video Capture，Picture Processing，Binarization目录前言 (1)第1章飞思卡尔赛车及机器视觉的概述 (2)1.1 智能车的研究背景 (2)1.1.1 智能车的发展历史 (2)1.1.2 应用前景 (2)1.2 智能车设计要求介绍 (3)1.3 机器视觉介绍 (4)1.4 小结 (4)第2章主要思路及技术方案概要 (5)2.1 总体设计主要方法步骤 (5)2.2 摄像头的对比与选择 (5)2.2.1 摄像头的选取 (5)2.2.2 模拟摄像头 (6)2.2.3 数字摄像头 (6)2.2.4 摄像头的选定 (7)2.3 二值化方案的选取 (7)2.3.1 双峰值法 (7)2.3.2 迭代法 (8)2.3.3 大津法 (8)2.3.4 灰度拉伸-一种改进的大津法 (9)2.3.5 二值化方案的最终选定 (9)2.4对图像进行去噪 (9)2.4.1 传统的去噪法 (9)2.4.2 小波去噪 (11)2.4.3 去噪方法的最终确定 (13)2.5小结 (13)第3章硬件设计 (14)3.1 硬件总体方案设计 (14)3.2 核心控制板 (15)3.3 摄像头的安装 (15)3.4 小结 (16)第4章软件设计 (17)4.1 系统软件总体设计方案 (17)4.2 图像二值化软件设计 (17)4.3 去噪设计 (19)4.3.1 实验信号的产生 (19)4.3.2各参数下去噪效果对比 (20)4.4 二值化后补线 (24)4.5 小结 (32)第5 章结果分析 (33)5.1 采集到的灰度值去噪前的MATLAB仿真 (33)5.1.1 去噪前MATLAB函数和仿真结果 (33)5.1.2 去噪后MATLAB仿真结果 (34)5.2 边界扣取 (35)5.2.1 边界扣取函数 (35)5.2.2 边界扣取仿真结果 (36)5.3 补线后效果 (37)5.4 小结 (38)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)外文资料翻译 (45)前言机器视觉技术近几十年来已经得到广泛的应用，并且已经取得了巨大的成功，大大改善了人们的日常生活。
2024年飞思卡尔智能车总结（二篇）
2024年飞思卡尔智能车总结关于飞思____智能车轨迹追踪竞赛飞思____智能车竞赛，由飞思____公司赞助，是一项全国本科院校共同参与的科技竞赛活动。
今年，安徽省有幸成为第____届省级赛区，我们专科院校也有幸参与其中。
基于专业的匹配，我们系在本专业中选拔了一些同学，我非常荣幸能与我的团队并肩合作。
由于我们学校初次参加，缺乏经验，指导老师正与我们一起逐步探索解决方案。
我们选择使用B型车进行光电寻迹任务。
根据任务需求，老师将其划分为几个关键模块（寻迹模块、电源模块、驱动模块、测速模块），我负责的是寻迹模块的构建。
起初，对于黑白寻迹，我仅感到“神秘”。
通过查阅资料和老师的指导，我理解了其寻迹原理。
这主要基于黑白颜色对光的反射差异（白色完全反射，黑色完全吸收）来识别黑白线。
由于我们之前未接触过传感器知识，对此领域略感模糊，因此我专门投入时间学习传感器，理解了其在电路中的功能。
接下来，我们面临材料选择的挑战，市场上的光电管种类繁多，各校使用的也不尽相同。
我们需要找到一款适合我们车辆的光电管。
我最初在网上找到一些电路图，并购买了一些光电管进行焊接，但结果并未达到预期。
我一度认为问题出在光电管上，但即使更换为光电发射与接收一体管，问题仍未解决。
在一段时间的停滞和反复试验后，我尝试调整了与接收管串联的电阻值（从10k改为100k），意外地提高了接收距离，达到十几厘米。
这仍不理想，因为为了防止光电管之间的相互影响，每个光电管都需要加上套管，而我们购买的光电管无法满足这一要求。
经过深入研究，查阅资料，以及反复实验，我们最终选择了____公司的光电管（型号）。
我想强调的是，他人的经验可以作为参考，但不一定适用于我们自身，就像我之前选择的光电管电路图，可能在某些情况下适用，但在我们的特定需求下并不理想。
在探索阶段，逐步实验始终是至关重要的。
确定光电管后，我们进入了电路焊接阶段。
我们借鉴了其他学校的经验，初步决定使用____来配置光电管。
“飞思卡尔”智能车辅助设备的设计与实现
毕业设计说明书（论文）中文摘要“飞思卡尔”智能车在后期调试过程中，需要不断的更改程序中的速度和舵机偏转的角度，其工作量很大，也极其繁琐，浪费了大量的时间。
比赛时，由于比赛场景，赛道尺寸，难易度等因素都是未知，同时规则要求比赛前不能更改智能车中的程序。
因此，为了后期调试过程中提高效率，比赛时能及时更改比赛策略，将在智能车上安装辅助设备。
本文为解决人机交互问题采用液晶显示模块显示智能车信息，拨码开关和键盘调整程序参数和选择策略，无线监测模块和上位机检测软件对车实时运行时的数据进行监测和存储等手段。
经过研究与分析，并进行了比较，最终选定nokia5110 LCD液晶显示模块，拨码快关与键盘，无线模块与上位机软件作为智能车的辅助设备，设计了接口电路，编写了程序。
通过比赛，智能车的辅助设备得到了很好地利用，不仅为调试节约了大量时间，而且及时修改比赛策略，大大提高了比赛成绩。
关键词：飞思卡尔；液晶；键盘；拨码开关；无线—I—毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Freescale Intelligent Vehicle AuxiliaryEquipment Design And ImplementationAbstractFreescale Smart Car in the post-commissioning process, the need to constantly change the program's speed and steering gear deflection angle, their workload, but also extremely cumbersome, wasting a lot of time. The game, due to the competition scene, the track size, degree of difficulty and other factors are unknown, the rule requires that before the game can not change the procedures in the smart car. Therefore, in order to improve efficiency in the post-commissioning process, the game in a timely manner to change the game strategy and auxiliary equipment will be installed in the smart car.LCD module to display the smart car information to solve the problem of human-computer interaction, the DIP switch and keyboard to adjust the program parameters and selection strategies, wireless monitoring module and the host computer detection software on the vehicle run-time data monitoring and storage means. Research and analysis, and compared with the final selection of nokia5110 LCD LCD module DIP fast off the keyboard, wireless module and the host computer software as the auxiliary equipment of the smart car, the design of the interface circuit, write a program.Through the game, the auxiliary equipment of the smart car to good use, saving a lot of time not only for debugging, and in a timely manner to modify the game strategy, greatly improving the competition results. Keywords: Freescale；LCD ；Keyboard ；DIP switch；Wireless目录目录毕业设计说明书（论文）中文摘要 (I)毕业设计说明书（论文）外文摘要 (II)第一章绪论 (1)1.1飞思卡尔简介 (1)1.2飞思卡尔智能车竞赛国内外现状 (1)1.2.1飞思卡尔智能车竞赛国外现状 (1)1.2.2 国内智能车竞赛现状 (2)1.3飞思卡尔智能车辅助设备研究的背景及意义 (4)第二章飞思卡尔智能车系统分析 (6)2.1光电组智能车系统分析 (6)2.2摄像头组智能车系统分析 (7)2.3电磁组智能车系统分析 (8)2.4三组智能车总体分析 (9)第三章飞思卡尔智能车辅助设备的设计 (10)3.1显示模块 (10)3.1.1液晶模块简述 (10)3.1.2液晶模块主要参数 (10)3.1.3飞思卡尔智能车显示模块的比较与选择 (11)3.1.4 飞思卡尔智能车显示模块的使用 (12)3.2输入设备 (14)3.2.1矩阵键盘与拨码开关简述 (14)3.2.2矩阵键盘与拨码开关的结构与工作原理 (14)3.2.4飞思卡尔智能车输入设备的使用 (16)3.3在线监测设备 (18)3.3.1在线监测设备简述 (18)3.3.2在线监测设备种类种类 (20)3.3.3飞思卡尔智能车在线监测设备的比较与选择 (21)3.3.4 飞思卡尔智能车在线监测设备的使用 (22)第四章飞思卡尔智能车辅助设备在线调试 (24)4.1飞思卡尔智能车显示模块在线调试 (24)4.2飞思卡尔智能车在线监测模块在线调试 (24)—III—东北电力大学信息工程学院毕业论文结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)绪论第一章绪论1.1飞思卡尔简介飞思卡尔（Freescale Semiconductor）是全球领先的半导体公司，为规模庞大、增长迅速的市场提供嵌入式处理产品和连接产品。
飞思卡尔智能车毕设论文
文理学院物理与机械电子工程学院本科毕业论文（设计）题目基于微控制器k60的光电智能车控制软件设计专业班级 09自动化1班学号学生昆鹏指导教师雷俊红设计所在单位文理学院2013 年 5 月文理学院本科毕业设计（论文）指导教师评分表文理学院本科毕业设计（论文）评阅教师评分表文理学院本科毕业设计（论文）答辩记录注：1、毕业论文成绩=指导教师成绩×40%＋评阅教师成绩×20%＋答辩成绩×40%；2、答辩委员会认定成绩是根据该生毕业设计期间的表现及该专业整体论文情况的综合评定成绩。
3、论文等级分优秀（≥90分）、良好（80~89分）、中等（70~79分）、及格（60~69分）、不及格（<60分）。
基于微控制器k60的光电智能车控制软件设计摘要：全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛要求在规定的汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动模块以及编写相应控制程序，制作完成一个能够自主识别道路的模型汽车。
在本次控制软件设计中，为了实现车模直立行走，将车模直立行走主要的控制算法集中起来，形成控制算法总框图。
根据选用的传感器等硬件方面的条件，需要采集的信号有：陀螺仪信号；加速度计信号；电机转速脉冲信号；传感器CCD信号。
控制车模电机转动需要进行的控制环节有：车模直立控制，使用车模倾角的PD（比例微分）控制；车模速度控制，使用PI（比例积分）控制；车模方向控制，使用P（比例）控制。
通过控制软件的设计使车模达到了预期中直立行走的目的。
关键词：Freescale 智能车 CCD 陀螺仪加速度器The design of control software of photoelectricintelligent vehicle controller based on K60Abstract：The National College " Freescale " cup competition for intelligent vehicle demands that we should made complete an independent identification of road model cars in the platform of vehicle model on the regulations micro controller using Freescale Semiconductor microinstruction as the core control module, by increasing the road sensors, motor drive module and the preparation of the corresponding control procedures.In the control software design, in order to achieve the walking model, we.concentrate the main control algorithm for the car walk upright to,form the control algorithm block diagram. According to the sensor hardware conditions, we need acquire the signal that: the gyro signal; accelerometer signal; the motor speed sensor pulse signal; CCD signal. What we need the motor rotation control links to control the rotation of models are: by using the model angle erect, PD (proportional differential) control to realize the upright or model control;by using the PI (proportional integral) control to realize the car speed control; by using the P (proportional) control to realize the vehicle direction control. Through the design of control software of the model to achieve the desired purpose of walking upright.Key words：Freescale smart car CCD gyro accelerometer目录第1章绪论 (1)1.1 智能车发展历史 (1)1.2 智能车研究前景 (1)1.3 本课题主要研究问题 (1)第2章车模直立行走的原理 (3)2.1车模直立控制 (3)2.2 车模速度控制 (6)2.3 车模方向控制 (8)2.4 车模倾角测量 (9)第3章车模控制算法设计 (14)3.1控制算法 (14)3.1.1PID控制 (14)3.1.2 模糊控制 (15)3.2 总结 (16)3.2.1车模直立PD控制 (16)3.2.2 车模速度PI 控制 (17)3.2.3 车模方向P控制 (18)第4章软件系统设计及实现 (20)结束语 (24)致 (25)附录A:部分程序源代码 (27)附录B: Single-chip Microcomputer (40)第1章绪论1.1 智能车发展历史智能小车系统是迷你版的智能汽车，二者在信息提取，信息处理，控制策略及系统搭建上有很多相似之处，可以说智能小车系统将为智能汽车提供很好的试验和技术平台，推动智能汽车的发展。
第四届飞思卡尔杯智能车大赛技术报告 北京工商大学
摘要随着数字图像处理技术的发展，面阵CCD摄像头在自动控制领域得到了越来越广泛的应用。
本文在对CCD图像处理技术和单片机嵌入式应用进行深入研究的基础上，借鉴国内外先进技术，研制出了具有自动循迹，转弯，加减速功能的智能小车。
本文介绍了基于面阵CCD图像处理技术以及MC9S12DG128微控制器嵌入式技术的智能小车的设计原理及研制过程。
论述了智能小车自动控制系统的实现方法，着重讨论了智能小车的硬件设计和以Codewarrior C交叉编译器为开发工具的软件设计。
在智能小车的研制过程中，利用CCD摄像头采集到的图像存在杂点和误差，这对单片机的控制影响较大，因此需要运用图像处理技术对数字图像进行处理，以达到对黑线正确识别的目的。
关键词：智能小车； CCD； MC9S12DG128微控制器；图像处理AbstractWith the development of treatment technology of the digital picture , plane array CCD camera has got more and more extensive application on the automatic controlled field.This text is on the basis of the thing that use and further investigate to CCD image processing technology and single-chip computer embeddedly, learns from domestic and international advanced technology, develop and follow the mark automatically, turn, add the intelligent car which moderates the function. The introduction to this text is on the basis of plane array CCD image processing technology and the design principle of the intellectual car of MC9S12DG128 microcontroller embedded technology and research course. Havedescribed the implementation method of the automatic control system of intellectual car , have discussed emphatically the hardware of the intellectual car is designed and as the software design of the developing instrument with Code-warrior C compiling device alternately.In the course of research of the intelligent car , utilize the picture that CCD camera gathers to noise and error, this makes a great influence on control of the single-chip computer, so need to use the image processing technology to deal with the digital picture , in order to achieve the correct purpose that discerns to the black line.Keywords:Intelligent car ; CCD ; MC9S12DG128microcontroller ;Image processing目录1.1背景简介 (1)1.2本课题研究的目的及意义 (2)1.3国内外相关技术的发展现状 (3)1.3.1国外智能小车的发展状况 (3)1.3.2国内智能小车的发展状况 (4)1.4系统设计要求 (5)1.5智能小车的设计思路 (5)1.6本文主要研究内容 (6)1.7本文的篇章结构 (7)2.1路径识别方案设计论证 (7)2.1.1 方案一：基于光电传感器阵列的路径识别方案 (7)2.1.2 方案二：基于线阵CCD图像传感器的路径识别方案 (8)2.1.3 方案三：基于面阵CCD图像传感器的路径识别方案 (8)2.1.4 所选方案 (8)2.2面阵CCD图像传感器简介 (8)2.3面阵CCD图像传感器的工作原理 (9)2.4面阵CCD图像传感器的选择 (10)2.5图像处理方法 (10)2.5.1 图像处理技术基础 (11)2.5.2 图像的灰度变换 (11)2.5.3 图像的平滑处理 (11)2.5.4 图像边缘检测 (12)2.6本章小结 (13)3.1机械方面设计及改进 (13)3.1.1 车模基本参数 (13)3.1.2 CCD摄像头的设计安装 (14)3.1.3 底盘参数设计改进 (14)3.1.4 齿轮传动机构调整 (15)3.1.5 后轮差速机构调整 (15)3.1.6驱动电机介绍 (16)3.1.7 舵机介绍 (17)3.2智能小车电路设计 (19)3.2.1 所选用单片机介绍 (19)3.2.2 硬件电路系统组成 (22)3.2.3 供电电路 (23)3.2.4 时钟电路 (24)3.2.5看门狗电路 (25)3.2.6 电源稳压电路 (25)3.2.7 驱动电机/舵机电路 (26)3.2.8 CCD摄像头数据采集分离电路 (27)3.2.9 A/D采集电路设计 (28)3.3本章小结 (29)4.1软件设计环境 (30)4.2软件整体设计方案 (30)4.3程序评测及流程 (31)4.4程序模块介绍 (34)4.4.1 初始化 (34)4.4.2 摄像头图像数据采集以及处理 (35)4.4.3 速度采集以及速度控制 (42)4.5黑线提取算法 (42)4.6本章小结 (42)5.1软件开发平台C ODEWARRIOR IDE (43)5.1.1 Codewarrior IDE 功能介绍 (43)5.1.2 Codewarrior IDE 基本使用方法 (44)5.2本章小结 (48)第1章绪论1.1背景简介车辆与我们的社会生活息息相关，然而当今车辆的智能化发展还不是很迅速，特别是在安全性，智能化，车与路之间交互信息等方面。
飞思卡尔 智能车设计
1 引言智能汽车是汽车电子、人工智能、模式识别、自动控制、计算机、机械多个学科领域的交叉综合的体现，具有重要的应用价值。
智能寻迹车是基于飞思卡尔MC9S12DG128单片机开发实现的，该系统采用CCD 传感器识别道路中央黑色的引导线，利用传感器检测智能车的加速度和速度，在此基础上利用合理的算法控制智能车运动，从而实现快速稳定的寻迹行驶。
2 硬件系统设计该系统硬件设计主要由MC9S12DG128控制核心、电源管理模块、直流电机驱动模块、转向舵机控制模块、道路信息检测模块、速度检测模块和加速度检测模块等组成，其结构框图如图1所示。
3/2!ᓍ఼ᒜෝ్智能车的控制核心为MC9S12DG128。
MC9S12DG128基于MC9S12DG128单片机的智能寻迹车设计曾 军（四川大学 电气信息学院，四川 成都 610065）摘 要： 设计了一种基于飞思卡尔MC9S12DG128单片机控制的智能寻迹车系统。
该系统以MC9S12DG128为控制核心，采用CCD 图像传感器检测路面信息，利用加速度传感器检测加速度，红外传感器检测速度，采用PID 算法控制智能车直流驱动电机和模糊控制算法控制舵机转向，从而实现智能车快速稳定地寻黑线行驶。
关键定： MC9S12DG128，单片机，智能车，模糊控制中图分类号：TP242.6 文献标识码：A 文章编号：1006-6977（2009）03-0054-03Design of an intelligent-searching track car based on MC9S12DG128 SCMZENG Jun(School of Electrical Engineering and Information, sichuan University, Chengdu 610065, China)Abstract:An intelligent-searching track car system based on MC9S12DG128 MCU is designed. The system uses MC9S12DG128 as its control core and uses CCD sensors to detect the route information, and its acceleration and speed is detected by sensors. The system adopts PID arithmetic to control the DC motor and adopts fuzzy control arithmetic to energize the steering motor. The intelligent car can track the black-guide line automatically and move forward following the line quickly and smoothly.Key words: MC9S12DG128, single-chip microcomputer, intelligent car, fuzzy control图 1系统硬件设计结构框图图 3直流电机驱动电路是飞思卡尔公司生产的一款16位单片机，片内总线时钟可达到25MHz ；片内资源包括8K RAM 、128K Flash 、2K EEP-ROM ；SCI ，SPI ，PWM 和串行接口模块；脉宽调制模块（PWM ）可设置成4路8位或2路16位，逻辑时钟选择频率脉宽；2个8路10位A/D 转换器，增强型捕捉定时器并支持背景调试模式等[1]。
基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计开题报告
基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计开题报告基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计1设计的背景及目的汽车已经成为人们日常生活不可缺少的交通运输工具，汽车工业水平和家庭平均汽车拥有数量已成为衡量一个国家工业发达程度的标志。
随着汽车数量的增加，交通事故、交通堵塞和环境污染等问题越来越严重，已成为全球的社会公害问题，同时也是汽车界工程技术人员急需解决的重要课题。
近年来，许多发达国家投入大量的人力、物力进行智能交通系统（Intelligent Transportation System）和智能汽车的研究，以期待解决汽车带来的交通问题。
智能汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是典型的、多学科的、综合性的高科技和高新技术的结合体,涉及传感器技术、信息融合技术、微电子技术、计算机技术、智能自动控制技术、人工智能技术、网络技术、通信技术等,在一定程度上代表了一个国家自动化智能的水平。
智能汽车的开发与研究受到国内外众多汽车制造商和研究机构的重视，是发达国家重点发展的智能交通系统中的重要组成部分，也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。
目前智能汽车的研究课题主要体现在以下几个方面：1）智能感知系统与预警系统智能感知是利用各种传感器信息，应用数据融合方法获得对汽车车身、行驶的周围环境和驾驶员的状态等的感知，在必要时发出预警信息。
目前研究热点与难点在于视觉系统的设备开发、信息采集、处理及特征提取。
2）智能驾驶系统基于智能感知系统的信息，由核心控制单元应用智能控制算法如神经网络、模糊算法、遗传算法等进行决策。
策略应根据经验进行提取，并存于知识库中，同时，知识库应具有自学习能力，用于策略的不断丰富。
智能驾驶系统的核心是智能决策系统和运动控制系统，是智能汽车技术的最高层次，目前研究主要针对的是环境相对简单情况下的低速自动驾驶。
3）导航与定位系统作为导航与定位系统核心之一的GPS定位系统现已成功应用，其更高端的发展目标是实现全天候、大范围、多车辆的实时动态定位、调度、监控，改进车辆运行管理，增强突发事件的反应能力，提高车辆运行率和行车安全度。
飞思卡尔智能车总结范文（2篇）
飞思卡尔智能车总结范文先静下心来看几篇技术报告，可以是几个人一起看，边看边讨论，大致了解智能车制作的过程及所要完成的任务。
看完报告之后，对智能车也有了大概的了解，其实总结起来，要完成的任务也很简单，即输入模块-控制-输出。
(1)输入模块。
各种传感器(光电，电磁，摄像头)，原理不同，但功能都一样，都是用来采集赛道的信息。
这里面就包含各种传感器的原理，选用，传感器电路的连接，还有传感器的____、传感器的抗干扰等等需要大家去解决的问题。
(2)控制模块。
传感器得到了我们想要的信息，进行相应的ad转换后，就把它输入到单片机中，单片机负责对信息的处理，如除噪，筛选合适的点等等，然后对不同的赛道信息做出相应的控制，这也是智能车制作过程中最为艰难的过程，要想出一个可行而又高效的算法，确实不是一件容易的事。
这里面就涉及到单片机的知识、c语言知识和一定的控制算法，有时为了更直观地动态控制，还得加入串口发送和接收程序等等。
(3)输出模块。
好的算法，只有通过实验证明才能算是真正的好算法。
经过分析控制，单片机做出了相应的判断，就得把控制信号输出给电机(控制速度)和舵机(控制方向)，所以就得对电机和舵机模块进行学习和掌握，还有实现精确有效地控制，又得加入闭环控制，pid算法。
明确了任务后，也有了较为清晰的控制思路，接下来就着手弄懂每一个模块。
虽然看似简单，但实现起来非常得不容易，这里面要求掌握电路的知识，基本的机械硬件结构知识和单片机、编程等计算机知识。
最最困难的是，在做的过程中会遇到很多想得到以及想不到的事情发生，一定得细心地发现问题，并想办法解决这些问题。
兴趣是首要的，除此之外，一定要花充足的时间和精力在上面，毕竟，有付出就会有收获，最后要明确分工和规划好进度。
飞思卡尔智能车总结范文（二）飞思卡尔智能车是一种基于飞思卡尔开发的智能车模型，它通过搭载了各种传感器和处理器，可以实现自主感知、决策和行动的能力。
在设计和制造过程中，我们充分发挥了团队的协作能力和创新思维，取得了令人满意的成果。
飞思卡尔赛车与机器视觉设计方案
飞思卡尔赛车及机器视觉设计方案第1章飞思卡尔赛车及机器视觉的概述1.1 智能车的研究背景1.1.1 智能车的发展历史1953 年，美国 Barrett Electric 公司制造了世界上第 1 台采用埋线电磁感应方式跟踪路径的自动导向车，也被称作“无人驾驶牵引车”。
20 世纪 60 年代和 70 年代初，AGV 仍采用这种导向方式。
但是，20 世纪 70 年代中期，具有载货功能的 AGV 在欧洲得到了应用并被引入到美国。
这些自动导向车主要用于自动化仓贮系统和柔性装配系统的物料运输。
在 20 世纪 70 年代和 80 年代初，AGV的应用领域扩大而且工作条件也变得多样化，因此，新的导向方式和技术得到了更广泛的研究与开发。
在最近的 10-15 年里，各种新型 AGV 被广泛地应用于各个领域。
单元式 AGV主要用于短距离的物料运输并与自动化程度较高的加工设备组成柔性生产线，除此以外，AGV 还用于搬运体积和重量都很大的物品，尤其是在汽车制造过程中用多个载货平台式 AGV 组成移动式输送线，构成整车柔性装配生产线。
最近，小型 AGV 应用更为广泛，而且以长距离不复杂的路径规划为主。
AGV 从仅由大公司应用，正向小公司单台应用转变，而且其效率和效益更好。
至此出现了智能车的概念。
1.1.2 应用前景城市公共交通是与人民群众生产生活息息相关的重要基础设施。
然而，目前世界上许多大城市都面临着由私人汽车过度使用而带来的诸多问题，例如道路堵塞、停车困难、能源消耗、噪声污染和环境污染等，这些问题严重降低了城市生活的质量。
优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段。
国务院总理温家宝于 2005 年 10 月做出重要批示，要求优先发展城市公共交通，这是贯彻落实科学发展观和建设节约型社会的重要举措。
大容量城市公共交通，如地铁、轻轨等，其最大优点是空间利用率和能源利用率较高。
然而，由于缺乏足够的时间、空间、运力灵活性，在客流量不足的情况下，系统效率将大大降低，运营成本过高，难以大力推广和应用。
基于飞思卡尔单片机的智能车设计
中文题目：基于飞思卡尔单片机的智能车设计外文题目：FREESCALE MCU-BASED DESIGN OF INTELLIGENT VEHICLE毕业设计（论文）共71页（其中：外文文献及译文5页）图纸共1 张完成日期2013年6月答辩日期2013年6月摘要本设计主要讨论了基于Freescale公司的MC9S12XS128芯片制作的自主巡线智能车的设计方案和原理。
本文将从机械结构设计，硬件电路设计和软件算法设计等几个方面全面介绍智能车的制作及调试过程。
根据第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛的技术要求，赛车以检测通以20KHZ、100mA的导线的电磁场为基础，通过单片机采集到的磁感应电压信号，实现对赛车的转向控制，进而识别赛道达到路径寻迹的目的。
本设计针对控制要求对智能车模型的机械结构进行设计和调整，同时对智能车运行中产生侧滑的原因进行分析，并对智能车的质量和重心位置进行优化调整。
在硬件方面，系统由控制核心(MCU)模块、电源管理模块、路径识别模块、电机驱动模块、舵机控制模块、速度检测模块以及LCD显示模块等组成。
在软件方面，主要编写了主程序、转速检测程序、电机和舵机驱动程序等相关程序。
本设计在原有智能车系统的基础上，对硬件电路进行了改进，提高了路径检测的前瞻性与抗干扰性。
结果表明，智能车在速度、稳定性和可靠性上都达到良好的状态。
关键词：智能车控制；电磁传感器；路径识别；软件设计AbstractThis design focuses MC9S12XS128 based on Freescale's chip production line inspection autonomous intelligent vehicle design and principles. This article from the mechanical design, hardware design and software algorithm design and other aspects of comprehensive introduction smart car production and debugging process.According to the eighth "Freescale" Cup National Undergraduate Smart Car Competition technical requirements, in order to detect the car pass by 20KHZ, 100mA wire EMF-based microcontroller collected through magnetic induction voltage signal, steering control of the car, thus identify the track reaches the path tracing purposes. The design requirements for the control of the smart car model design and the mechanical structure adjustment, while the smart car running analyze the causes of skidding, and the quality and smart car adjustments to optimize the center of gravity position. In terms of hardware, the system controlled by the core (MCU) modules, power management module, the path identification module, the motor drive module, servo control module, the speed detection module and LCD display modules and other components. On the software side, the main compiled main program, speed detection procedures, motors and servo drivers and other related procedures.The design of the original smart car system, based on the hardware circuit has been improved to improve the prospective path detection and interference. The results show that the smart car in terms of speed, stability and reliability have reached a good state.Key words: Intelligent car control; The electromagnetic sensor; Software Design; Path recognition目录0前言.......................................... 错误!未定义书签。
基于飞思卡尔单片机的智能车控制系统设计
毕业设计(论文)基于飞思卡尔单片机的智能车控制系统设计系别自动化工程系专业自动化班级5060418姓名王皓明指导教师赵一丁2010年6月16日基于飞思卡尔单片机的智能车控制系统设计摘要本文以第四届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了智能赛车控制系统的软硬件结构和开发流程。
该比赛采用组委会规定的标准车模，以Freescale半导体公司生产的16位单片机MC9S12DG128为核心控制器，在CodeWarrior 4.7开发环境中进行软件开发，要求赛车在未知道路上完成快速寻线。
本智能车采用双排光电传感器对赛道进行检测，工作电压能与最小系统工作电压相同，可共用一个电源模块。
通过光电传感器提取获得黑线位置，用PID方式对舵机进行反馈控制。
同时通过速度传感器获取当前速度，实现速度闭环控制，根据赛道类型预判信息和当前速度信息对速度进行合理控制。
整个硬件系统包括车模机械结构调整、稳压电源设计、核心控制电路板设计、后轮电机驱动模块设计和上位机通信设计等等。
经过查看各种相关资料，对硬件进行了大量的优化，如针对对各种稳压芯片的测试，确定最优电源电路；测试各种测速方式，最终选用光电管作为测速模块；并在智能车调试过程中不断改进机械结构，使小车运行更加稳定、迅速。
软件系统包括程序初始化、数据采集和车体控制的算法。
为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，经过多次机械结构调整及电路板设计，并经过不断试验，最终确定了现有的系统机械结构和各项控制的PID参数。
关键词：MC9S12DG128 ，智能车，双排光电传感器，PIDIntelligent vehicle control system design based on freescale MCUAuthor :Wang HaomingTutor :ZhaoYidingAbstractBased on the 4th China university of intelligent car race for background, introduces the hardware and software of the control system of intelligent car structure and development process. The game using the standards prescribed by the organizing committee to Freescale semiconductor company models, the production 16-bit single chip MC9S12DG128 for core controller, in CodeWarrior 4.7 development environment in software development and requirement on the road on unknown quick line.This intelligent vehicle using double row of photoelectric sensor, voltage can work with minimal systems can share the same voltage, a power supply module. Through the intelligent vehicle, with black extracted on the way to the PID feedback control. And through the velocity sensor for current velocity, realize speed closed-loop control circuit, according to the type of information and the speed of anticipation to speed control information. The hardware system including mechanical models ,structure adjustment, manostat design, the core control circuit design, rear motor driver module design and computer communication design etc. After check all relevant information on the hardware, the large amounts of optimization, such as all kinds of pressure in the test chip and the optimum power supply circuit, Testing various ways, finally chooses phototube module as a type of cell, And in the intelligent vehicle commissioning process improvement, the mechanical structure is more stable operation, quick. Software system including the initial procedure, the data acquisition and control algorithm. In order to improve the speed of intelligent cars and reliability, and after many mechanical structure adjustment and circuit design, and finally determined through continuous test, the existing system of the mechanical structure and PID control parameters.Key words:MC9S12DG128, intelligent vehicle, double row photoelectric sensor, PID目录1 绪论 (1)1.1智能车的背景及意义 (1)1.2智能车竞赛的研究现状 (2)1.2.1 国外智能车竞赛现状 (2)1.2.2 国内智能车竞赛现状 (3)1.3本文的概况及结构安排 (7)2 智能车方案设计 (8)2.1智能车设计的基本要求 (8)2.2智能车的双排传感器循迹策略方案设计 (8)2.2.1 双排传感器的优势 (8)2.2.2 传感器阵列布局 (9)2.2.3 直道识别方式控制策略 (9)2.2.4 直线稳定控制策略 (13)2.2.5 弯道控制策略 (13)2.2.6 实测结果和现象分析 (14)2.3车模参数 (15)3 硬件设计 (18)3.1智能车整体结构 (18)3.2MC9SDG128B的最小系统及接口设计 (19)3.3电源管理及分布 (20)3.4光电传感器布局 (21)3.4.1 赛道识别传感器模块 (21)3.4.2 测速模块 (22)3.5电机驱动模块 (23)3.6舵机驱动模块 (24)3.7拨码开关模块 (25)4 机械结构调整 (27)4.1一些重要参数对赛车的影响 (27)4.2车模底盘参数调整 (28)4.3重心位置对汽车性能的影响 (30)4.4汽车侧滑的处理 (31)4.5底盘离地间隙 (32)4.6齿轮传动间距调整 (32)4.7后轮差速机构调整 (32)5 智能车软件开发环境及软件设计 (34)5.1智能车软件开发环境 (34)5.1.1 软件调试软件Code Warrior (34)5.1.2 无线调试模块 (36)5.2软件设计 (37)5.2.1 初始化模块 (37)5.2.2 智能车系统的控制策略的设计及实现 (41)5.2.3 PID参数的整合 (45)结论 (48)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)附录A：智能车硬件连接图 (52)附录B：智能车最终实物图 (53)附录C：PID CONTROLLER (54)1 绪论1.1 智能车的背景及意义智能车系统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、车辆运动学等多个学科;主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。
毕业设计(论文)--基于嵌入式stm32的飞思卡尔智能车设计
摘要飞思卡尔智能车大赛是面向全国大学生举办的应用型比赛，旨在培养创新精神、协作精神，提高工程实践能力的科技活动。
大赛主要是要求小车自主循迹并在最短时间内走完整个赛道。
针对小车所安装传感器的不同，大赛分为光电组、电磁组和摄像头组。
本文介绍了本院自动化系第一届大学生智能汽车竟赛的智能车系统。
包括总体方案设计、机械结构设计、硬件电路设计、软件设计以及系统的调试与分析。
机械结构设计部分主要介绍了对车模的改进，以及舵机随动系统的机械结构。
硬件电路设计部分主要介绍了智能车系统的硬件电路设计，包括原理图和PCB设计智能车系统的软、硬件结构及其开发流程。
该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模，系统以STM32F103C8T6作为整个系统信息处理和控制命令的核心，使用激光传感器检测道路信息使小车实现自主循迹的功能关键字：飞思卡尔智能车STM32F103C8T6 激光传感器第一章概述1.1专业课程设计题目基于嵌入式STM32的飞思卡尔智能车设计1.2专业课程设计的目的与内容1.2.1目的让学生运用所学的计算机、传感器、电子电路、自动控制等知识，在老师的指导下，结合飞思卡尔智能车的设计独立地开展自动化专业的综合设计与实验，锻炼学生对实际问题的分析和解决能力，提高工程意识，为以后的毕业设计和今后从事相关工作打下一定的基础。
1.2.2内容本次智能车大赛分为光电组和创新做，我们选择光电组小车完成循迹功能。
该智能车车模采用学校统一提供的飞思卡尔车模，系统以STM32F103C8T6作为整个系统信息处理和控制命令的核心，我们对系统进行了创造性的优化：其一，硬件上采用激光传感器的方案，软件上采用keil开发环境进行调试、算法、弯道预判。
其二，传感器可以随动跟线，提高了检测范围。
其三，独立设计了控制电路板，充分利用STM32单片机现有模块进行编程，同时拨码开关、状态指示灯等方便了算法调试。
1.3方案的研讨与制定1.3.1传感器选择方案方案一：选用红外管作为赛道信息采集传感器。
基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计
基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计摘要本智能车系统设计以 MC9S12DG128B 微控制器为核心，通过一个CMOS 摄像头检测模型车的运动位置和运动方向，使用LM1881视频分离芯片对图像进行处理，用光电传感器检测模型车的速度并使用PID 控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向，完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
为了提高智能车的行驶速度和可靠性，采用了自制的电路板，在性能和重量上有了更大的优势，对比了各种方案的优缺点。
实验结果表明，系统设计方案可行关键词：MC9S12DG128，CMOS 摄像头，PIDThe Research of Small and Medium-sized Electric Machines in Fuan CityAuthor：Yao fangTutor：Ma shuhuaAbstractFujian Fuan City industry of electric motor and electrical equipment is the one of the most representative phenomenon of industry cluster in Fujian Province mechanical industry. Its output value of small and medium-sized electric machines accounts for 20% of the whole province’s electrical equipment indu stry. The output amount of small and medium-sized electric machines from this region takes up 1/3 of that of the whole nation. Fuan electric motor and electrical equipment industry plays a significant role in the development of local national economy, being considered to be the main growth point of local economy and called "the Chinese electric motor and electrical equipment city ".This paper launched a research on small and medium- sized electric machines in Fuan city from two angles. The first one inferred the situation of Fuan electric machine industrial cluster as well as the analysis of the temporary existed problems, and then propose a few of suggestions on the part of local government. The second part focus on the improvement of the competitiveness of Fuan electric machine enterprises, through the application of Michael Porter's Five Forces Model into the local industry of electric machine, consequently carried out some strategies local enterprises should take.Key Words: small and medium-sized electric machines, Five Forces Model, industrial cluster目录1 绪论 (1)1.1智能车竞赛背景介绍 (1)1.2智能车系统设计思路及方案分析 (2)1.3系统整体设计结构图 (3)2 机械结构的调整与设计 (4)2.1机械安装结构调整 (4)2.2舵机安装方式的调整 (4)2.3摄像头的安装 (5)2.4测速码盘的安装 (5)2.5前轮倾角的调整 (6)2.6地盘高度的调整 (7)2.7齿轮传动机构及后轮差速的调整 (7)3 硬件电路的设计与实现 (8)3.1硬件电路设计方案 (8)3.2硬件电路的实现 (8)3.2.1 以S12为核心的单片机最小系统 (8)3.2.2 主板 (13)3.2.3 电机驱动电路 (18)3.2.4 摄像头 (23)3.2.5 速度传感器 (24)3.2.6 加速度传感器 (24)3.2.7 去抖动电路 (25)4 软件系统设计与实现 (28)4.1软件系统结构方案选择 (28)4.2软件主流程 (28)4.3端口分配 (29)4.4底层驱动程序设计 (30)4.4.1 时钟模块 (30)4.4.2 PWM模块 (31)4.4.3 外部中断模块 (31)4.4.4 ECT模块 (32)4.4.5 AD模块 (32)4.4.6 串口模块 (33)4.4.7 普通IO模块 (33)4.4.8 实时中断 (34)4.5图像信息处理及道路识别程序设计 (34)4.5.1 赛道提取算法 (35)4.5.2 有一定抗干扰和抗反光能力的黑线提取算法 (37)4.5.3 道路识别算法 (39)4.6起跑线识别程序设计 (40)4.7车体控制程序设计 (41)4.7.1 舵机控制算法 (42)4.7.2 速度控制算法 (43)结论 (44)致谢 (45)参考资料 (46)附录 (47)附录A (47)1 绪论1.1 智能车竞赛背景介绍全国大学生飞思卡尔杯智能车竞赛是教育部主办的面向全国大学生的五大赛事之一（另外四个：数学建模、电子设计、机械设计、结构设计）。
基于飞思卡尔单片机的智能车及其调试系统设计
基于飞思卡尔单片机的智能车及其调试系统设计基于飞思卡尔单片机的智能车及其调试系统设计摘要：本文介绍了一种基于飞思卡尔单片机的智能车设计方案，并详细阐述了其调试系统的设计和实现过程。
通过对传感器、驱动器和控制算法的整合与优化，实现了智能车对环境的感知、路径规划和自主导航功能。
调试系统包括软件调试和硬件调试两个方面，通过实验验证了系统的可行性和稳定性。
实验结果表明，该智能车具备了较高的精确性和响应速度，能够在复杂的环境中实现准确导航。
关键词：飞思卡尔单片机；智能车；调试系统；感知；路径规划；自主导航1.引言智能车作为人工智能领域的一个重要应用方向，在交通运输、环境监测等许多领域有着广泛的应用价值。
随着单片机技术的不断发展和普及，基于飞思卡尔单片机的智能车设计方案逐渐成为研究的热点。
本文旨在利用飞思卡尔单片机开发一种具备感知、控制和规划等功能的智能车，并设计相应的调试系统来验证其工作状态和性能。
2.智能车硬件设计智能车的核心是以飞思卡尔单片机为主控制器的控制系统。
该系统由多个模块组成：传感器模块、驱动器模块、通信模块和电源管理模块。
传感器模块用于感知环境，包括超声波传感器、红外传感器等。
驱动器模块用于控制车轮的转动，实现车辆的前进、后退和转向功能。
通信模块用于与外部设备进行数据交互，电源管理模块用于管理车辆的电力供应和充放电管理。
3.智能车软件设计智能车的软件系统主要包括感知模块、控制模块和规划模块。
感知模块利用传感器获取环境信息，并将其转化为数字信号。
控制模块根据感知模块的数据进行判断和决策，控制车辆的运动。
规划模块根据车辆当前位置和目标位置，采用路径规划算法计算最优路径，并通过控制模块实现车辆的导航功能。
4.智能车调试系统设计智能车的调试系统包括软件调试和硬件调试两个方面。
软件调试主要涉及程序的编写、调试和验证，通过仿真、调试和测试等手段，确保软件系统的正确性和稳定性。
硬件调试主要涉及电路连接、传感器的调试和驱动器的测试，通过检查电路连通性、校准感知模块和测试驱动器的工作状况来验证硬件系统的可靠性和性能。
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。
飞思卡尔智能车技术报告一例
大学生智能汽车竞赛技术报告队伍名参赛队员：引言根据“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛比赛规则,本文设计了一种基于CMOS摄像头道路识别的智能车控制系统。
本系统硬件方面包括：图像采集模块、车速检测模块、方向控制模块、动力驱动模块、单片机控制单元。
软件方面包括：图像采集模块、图像识别模块、舵机控制模块、电机控制模块。
该系统以飞思卡尔公司的16 位微处理器MC9S12XS128 为控制核心，应用BDM 在线调试，采用CodeWarrior 软件、串口调试等作为调试工具进行调试。
为了实现智能车自主的沿着道路黑线快速运行，我们使用CMOS摄像头对路面进行实时检测，单片机在获得摄像头图像之后，调用相应的图像处理程序，获得当前道路的偏移，并把这个偏移输出到舵机，根据这个偏移和速度编码器测得的车速决定出当前舵机应该摆的角度，再根据舵机摆角，计算出转弯半径，由离心力公式计算出当前的车速，最后由PID执行机构控制电机。
图像采集模块是决定智能车系统稳定性和可靠性的一个非常重要的因素。
在本设计中我们使用了模拟摄像头作为图像输入，使用xs128内AD资源进行图像采集，使用我们自己研制的图象处理程序进行道路的分析和标志的检测。
前轮模块是整个车子机械性能的决定性因素，它的优劣对比赛成绩有关键性的影响。
通过对前轮把模块的适当修改，使得整车的操控性能发挥到最好。
后轮模块对车子的操控性能重要的影响在于加减速性能和差动系统，后轮模块对车子的加减速性能的影响是显而易见的在这里就不用多说了，差动系统决定着转向阻力，好的差动系统可以使得整车的转向角加速度很大，也就使得整车的转向更为灵活。
目录引言 (1)第1章绪论 (4)1.1 智能车发展历程 (4)第二章赛车技术方案及机械安装简介 (2)2.3 CMOS传感器的设计安装 (7)2.4 测速电机的安装与固定 (7)第三章赛车硬件系统设计 (7)3.1系统设计要求 (7)3.2 MC9S12DG128B模块的I/O分配 (8)3.3各功能模块电路设计 (8)3.3.1电源电路设计 (8)3.3.2检测电路设计 (10)电路工作原理 (11)速度检测电路工作原理： (12)路程检测电路工作原理： (12)3.3.4 无线发送接口设计 (13)第四章赛车软件系统设计 (14)4.1 软件系统概述 (14)4.1.1方向控制算法 (15)4.1.2 速度控制算法 (15)4.1.3控制策略 (16)4.1.4 防滑制动算法 (17)4.1.5 记忆算法研究 (17)4.2 各功能模块的算法实现 (17)4.2.1 COMS视频成像原理 (17)4.2.2 图像采集功能的设计 (20)4.2.3 摄像头黑线位置识别 (22)4.2.4 舵机转向的控制算法 (23)4.2.5 速度PID控制算法 (24)第五章无线平台的设计 (25)5.1平台概述 (25)5.2 车载平台的设计 (26)5.3 PC平台的设计 (28)第六章系统调试 (29)6.1 视频模块的调试 (29)6.2 速度模块的调试 (29)6.3 转向模块的调试 (29)6.4无线通讯模块调试 (30)结束语 (31)第1章绪论1.1 智能车发展历程智能车的发展是从自动导引车（Automatic Guided Vehicle,AGV）起步的。
基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计
基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于飞思卡尔单片机的智能汽车设计摘要本智能车系统设计以 MC9S12DG128B 微控制器为核心，通过一个CMOS 摄像头检测模型车的运动位置和运动方向,使用LM1881视频分离芯片对图像进行处理,用光电传感器检测模型车的速度并使用PID 控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向,完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
为了提高智能车的行驶速度和可靠性，采用了自制的电路板，在性能和重量上有了更大的优势，对比了各种方案的优缺点.实验结果表明,系统设计方案可行关键词:MC9S12DG128，CMOS 摄像头，PIDThe Research of Small and Medium—sized Electric Machines in FuanCityAuthor：Yao fangTutor：Ma shuhuaAbstractFujian Fuan City industry of electric motor and electrical equipment is the one of the most representative phenomenon of industry cluster in Fujian Province mechanical industry. Its output value of small and medium-sized electric machines accounts for 20% of the whole province’s electrical equipment industry。
The output amount of small and medium—sized electric machines from this region takes up 1/3 of that of the whole nation. Fuan electric motor and electrical equipment industry plays a significant role in the development of local national economy, being considered to be the main growth point of local economy and called ”the Chinese electric motor and electrical equipment city ”。
飞思卡尔智能车大赛华东理工大学二队技术报告毕业设计(论文)word格式
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。
第一章前言1.1“飞思卡尔〞杯全国大学生智能汽车比赛背景介绍“飞思卡尔〞杯全国大学生智能车邀请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。
比赛跑道外表为白色，中心有连续黑线作为引导线，黑线宽25cm。
比赛规那么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。
在严格遵守规那么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那么，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。
比赛要求控制器必须采用MC9S12DB128B作为系统唯一控制处理器。
系统开发工具及在线调试工具可以自选〔可选择使用CodeWarrior 3.1 作为开发软件，选择清华大学制作的BDM 调试工具进行在线调试〕。
基于飞思卡尔单片机的智能小车设计与应用毕业论文
安徽建筑大学毕业设计（论文）专业：通信工程班级：09通信1班学生姓名： xxx学号： 006课题：基于飞思卡尔单片机的智能小车设计与应用——主控制电路设计指导教师：2013 年 6 月5日摘要本文的主要内容是利用飞思卡尔公司的32位单片机MPC5604MINI，设计能在特定跑道上循迹行驶的智能小车。
智能车系统以MPC5604MINI为核心，用它来进行信号采集、数据传输与运算等动作，并产生PWM波控制舵机和电机。
整个系统由单片机模块、路径识别模块、速度检测模块、舵机模块、直流电机驱动模块、电源模块等组成。
智能小车的硬件设计包括：双向控制的电机驱动，可同时对多模块供电的电源系统， PWM波形驱动舵机电路，与上位机通信的RS232通信模块等。
关键字：智能小车，MPC5604MINI，主控电路，双向控制。
AbstractThe main content of this paper is to use the 32-bit SCM freescale company mpc5604mini, in particular the runway design can trace the car driving on intelligence. Intelligent car system to mpc5604 as the core, and use it to signal acquisition, data transmission and computing such action and create PWM wave to control the steering gear and motor. The whole system of microcomputer module, path recognition module, speed detection module, steering gear module, dc motor driver module, power supply module.Intelligent car of hardware design including: two-way control motor drive, but at the same time for more power supply module of the power supply system, V PWM waves of steering gear drive circuit, and the upper machine RS232 communication module of communication, etc.Key word: Intelligent vehicles, MPC5604MINI, master control circult, Two-waycontrol.目录11引言 (1)选题意义 (1)国内外概况 (1)国外概况 (1)国内概况 (2)智能车的发展前景 (3)2 系统设计及方案论 (3)系统设计要求 (3)系统设计方案 (3)图系统总框图 (4)主控芯片的选定 (4)传感器模块 (5)测速传感器模块 (5)转向舵机模块 (6)电机驱动模块 (6)3主控芯片中所用模块简介 (6)PWM 模块 (6)PIT模块 (7)I/O模块 (7)SCI模块 (7)4 智能车机械设计及安装 (7)舵机的安装 (8)后轮倾角的调整 (8)前轮差动轮的调整 (9)速度检测模块安装 (9)传感器的安装 (9)5系统电路部分解析 (9)主控芯片电路 (9)外围电路 (11)电源管理模块 (11)速度检测电路 (15)舵机驱动电路 (16)拨码开关电路 (17)RS232通信模块 (17)6软件设计 (18)软件流程简图 (18)软件流程图介绍 (19)该系统的软件设计流程是先通过摄像头对赛道信息进行采集，把采集到的信息通过LM1881进行场分离，同时提取出信息的时钟信号，当场同步信号来到时系统进行图像行同步信号的读取，当读到行同步信号时，将要对图像信息进行逐行扫描，达到指定的行数之后就对图像进行预处理和中值滤波，这里预处理用到的是二值化处理，因为采集的图像是黑白的，只需设置一个合理的阈值，把图像处理成只有黑白两种颜色，便于我们采集到赛道两边的黑线信息，然后再进行中值滤波，把信号采集中出现的椒盐噪声所引起的一些孤立黑点给去除掉，从而可以提取出一条清晰的赛道信息，把赛道信息传给主控芯片，由主控芯片产生一个PWM波，PWM波是一个占空比可调的，再由PWM波去控制转向舵机，从而控制小车的转动方向，双向电动机的转动方向的转动速度也是由PWM 波控制的，最终使小车在赛道上平稳快速的行使。
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图像处理在智能车路径识别中的应用摘要机器视觉技术在智能车中得到了广泛的应用，这项技术在智能车的路径识别、障碍物判断中起着重要作用。
基于此，依据飞思卡尔小车的硬件架构,研究机器视觉技术应用于飞思卡尔小车。
飞思卡尔智能车处理器采用了MC9S12XS128芯片，路况采集使用的是数字摄像头OV7620。
由于飞思卡尔智能车是是一款竞速小车，因此图像采集和处理要协调准确性和快速性，需要找到其中的最优控制。
因此本设计主要需要完成的任务是：怎样用摄像头准确的采集每一场的图像，然后怎样进行二值化处理；以及怎样对图像进行去噪处理；最后也就是本设计的难点也是设计的核心，怎样对小车的轨迹进行补线。
本设计的先进性，在众多的图像处理技术中找到了适合飞思卡尔智能车的图像处理方法。
充分发挥了摄像头的有点。
经过小车的实际测试以及相关的MATLAB 仿真，最终相关设计内容都基本满足要求。
小车的稳定性和快速性得到显著提高。
关键词：OV7620，视频采集，图像处理，二值化The Application of Image Processing in the Recognition ofIntelligent Vehicle PathABSTRACTCamera Machine vision technology in the smart car in a wide range of applications, the technology identified in the path of the smart car, and plays an important role in the obstacles to judge. Based on this, based on the architecture of the Freescale car, machine vision technology used in the Freescale car. Freescale smart car the processor MC9S12XS128 chip traffic collected using a digital camera OV7620. Freescale's Smart car is a racing car, so the image acquisition and processing to coordinate the accuracy and fast, you need to find the optimal control. This design need to complete the task: how to use the camera to accurately capture every image, and then how to binarization processing; and how to image denoising; last is the difficulty of this design is the design of the core, how to fill line on the trajectory of the car.The advanced nature of the design found in many image processing techniques of image processing methods for Freescale Smart Car. Give full play to the camera a bit. The actual testing of the car and MATLAB simulation, the final design content can basically meet the requirements. The car's stability and fast to get improved significantly.KEY WORDS: OV7620，Video Capture，Picture Processing，Binarization目录前言 (1)第1章飞思卡尔赛车及机器视觉的概述 (2)1.1 智能车的研究背景 (2)1.1.1 智能车的发展历史 (2)1.1.2 应用前景 (2)1.2 智能车设计要求介绍 (3)1.3 机器视觉介绍 (4)1.4 小结 (4)第2章主要思路及技术方案概要 (5)2.1 总体设计主要方法步骤 (5)2.2 摄像头的对比与选择 (5)2.2.1 摄像头的选取 (5)2.2.2 模拟摄像头 (6)2.2.3 数字摄像头 (6)2.2.4 摄像头的选定 (7)2.3 二值化方案的选取 (7)2.3.1 双峰值法 (7)2.3.2 迭代法 (8)2.3.3 大津法 (8)2.3.4 灰度拉伸-一种改进的大津法 (9)2.3.5 二值化方案的最终选定 (9)2.4对图像进行去噪 (9)2.4.1 传统的去噪法 (9)2.4.2 小波去噪 (11)2.4.3 去噪方法的最终确定 (13)2.5小结 (13)第3章硬件设计 (14)3.1 硬件总体方案设计 (14)3.2 核心控制板 (15)3.3 摄像头的安装 (15)3.4 小结 (16)第4章软件设计 (17)4.1 系统软件总体设计方案 (17)4.2 图像二值化软件设计 (17)4.3 去噪设计 (19)4.3.1 实验信号的产生 (19)4.3.2各参数下去噪效果对比 (20)4.4 二值化后补线 (24)4.5 小结 (32)第5 章结果分析 (33)5.1 采集到的灰度值去噪前的MATLAB仿真 (33)5.1.1 去噪前MATLAB函数和仿真结果 (33)5.1.2 去噪后MATLAB仿真结果 (34)5.2 边界扣取 (35)5.2.1 边界扣取函数 (35)5.2.2 边界扣取仿真结果 (36)5.3 补线后效果 (37)5.4 小结 (38)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)外文资料翻译 (45)前言机器视觉技术近几十年来已经得到广泛的应用，并且已经取得了巨大的成功，大大改善了人们的日常生活。
例如:智能导航系统，以及倒车摄像头等。
机器视觉技术的核心是对图像的处理，根据不同的应用场合，图像处理也采用相应的技术。
例如：对高清图像的处理，这个一定要保证图像的精确性，可以相应的牺牲一些，处理的速度，但是对图像的要求不高的情况下，对处理速度要求较高的情况下，就必须考虑牺牲一些对图像质量的要求，基于飞思卡尔小车模型的图像处理，需要兼顾这两方面的因素。
需要考虑对图像处理的准确性还要考虑快速性，因此需要找到满足要求的最优方案。
本设计的主要任务是，怎样保证图像处理的准确性；怎样对采集回来的灰度值图像进行二值化处理，以及为什么进行二值化；当出现干扰的情况下，怎样进行去噪处理；当在光照不均匀或者出现反光的情况下，采集到的灰度值会出现一定错误影响判断，这时怎样补出准确的轨迹。
这些都是需要设计的内容。
本设计内容按如下顺序展开：第一章主要论述了所研究的内容的背景及应用场合。
第二章主要论述了各个设计方案的选取以及总体方案设计内容。
重点论述了选择本方案的原因，以及其他方案的缺点。
第三章主要讲述了本设计相关的硬件设计。
本章主要分析了硬件的主要组成，以及每一部分在设计中的作用。
第四章深刻分析了相关的算法设计以及部分程序调试效果。
分析了每一种方案的算法的优缺点，以及最终选择作为本算法的最终原因。
第五章给出了相关仿真效果以及最终本设计在小车调试中的实际性能表现，以及通过本设计改善了那些性能，以及还有那些性能不够理想，今后如何改进等。
第1章飞思卡尔赛车及机器视觉的概述1.1 智能车的研究背景1.1.1 智能车的发展历史1953 年，美国 Barrett Electric 公司制造了世界上第 1 台采用埋线电磁感应方式跟踪路径的自动导向车，也被称作“无人驾驶牵引车”。
20 世纪 60 年代和 70 年代初，AGV 仍采用这种导向方式。
但是，20 世纪 70 年代中期，具有载货功能的 AGV 在欧洲得到了应用并被引入到美国。
这些自动导向车主要用于自动化仓贮系统和柔性装配系统的物料运输。
在 20 世纪 70 年代和 80 年代初，AGV的应用领域扩大而且工作条件也变得多样化，因此，新的导向方式和技术得到了更广泛的研究与开发。
在最近的 10-15 年里，各种新型 AGV 被广泛地应用于各个领域。
单元式 AGV主要用于短距离的物料运输并与自动化程度较高的加工设备组成柔性生产线，除此以外，AGV 还用于搬运体积和重量都很大的物品，尤其是在汽车制造过程中用多个载货平台式 AGV 组成移动式输送线，构成整车柔性装配生产线。
最近，小型 AGV 应用更为广泛，而且以长距离不复杂的路径规划为主。
AGV 从仅由大公司应用，正向小公司单台应用转变，而且其效率和效益更好。
至此出现了智能车的概念。
1.1.2 应用前景城市公共交通是与人民群众生产生活息息相关的重要基础设施。
然而，目前世界上许多大城市都面临着由私人汽车过度使用而带来的诸多问题，例如道路堵塞、停车困难、能源消耗、噪声污染和环境污染等，这些问题严重降低了城市生活的质量。
优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段。
国务院总理温家宝于2005 年10 月做出重要批示，要求优先发展城市公共交通，这是贯彻落实科学发展观和建设节约型社会的重要举措。
大容量城市公共交通，如地铁、轻轨等，其最大优点是空间利用率和能源利用率较高。
然而，由于缺乏足够的时间、空间、运力灵活性，在客流量不足的情况下，系统效率将大大降低，运营成本过高，难以大力推广和应用。
回顾汽车发展的百年历史，不难发现其控制方式从未发生过根本性改变，即由人观察道路并驾驶车辆，形成“路－人－车”的闭环交通系统。
随着交通需求的增加，这种传统车辆控制方式的局限性日益明显，例如安全性低（交通事故）和效率低（交通堵塞）。
最新调查表明，95％的交通事故是由人为因素造成，交通堵塞也大都与驾驶员不严格遵守交通规则有关。
如果要从根本上解决这一问题，就需要将“人”从交通控制系统中请出来，形成“车－路”闭环交通系统，从而提高安全性和系统效率。
这种新型车辆控制方法的核心，就是实现车辆的智能化。
智能车有着极为广泛的应用前景。
结合传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适应巡航并把车开得又快又稳、安全可靠；汽车夜间行驶时，如果装上红外摄像头，就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶；他也可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里，此外他还能担当起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。