飞思卡尔智能车红外技术报告
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。
飞思卡尔智能车技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：队伍名称：参赛队员：带队教师：关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘要随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。
本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景，主要介绍了智能车控制系统的机械及硬软件结构和开发流程。
机械硬件方面，采用组委会规定的标准 A 车模，以飞思卡尔半导体公司生产的80管脚16 位单片机MC9S12XS128MAA 为控制核心，其他功能模块进行辅助，包括：摄像头数据采集模块、电源管理模块、电机驱动模块、测速模块以及无线调试模块等，来完成智能车的硬件设计。
软件方面，我们在CodeWarrior IDE 开发环境中进行系统编程，使用增量式PD 算法控制舵机，使用位置式PID 算法控制电机，从而达到控制小车自主行驶的目的。
另外文章对滤波去噪算法，黑线提取算法，起止线识别等也进行了介绍。
关键字：智能车摄像头图像处理简单算法闭环控制无线调试第一章引言飞思卡尔公司作为全球最大的汽车电子半导体供应商，一直致力于为汽车电子系统提供全范围应用的单片机、模拟器件和传感器等器件产品和解决方案。
飞思卡尔公司在汽车电子的半导体器件市场拥有领先的地位并不断赢得客户的认可和信任。
其中在8 位、16 位及32 位汽车微控制器的市场占有率居于全球第一。
飞思卡尔公司生产的S12 是一个非常成功的芯片系列，在全球以及中国范围内被广泛应用于各种汽车电子应用中。
2024年飞思卡尔智能车总结（四篇）
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。
飞思卡尔智能车光电组技术报告
飞思卡尔智能车光电组技术报告一、智能车光电组概述智能车光电组是指智能车中的关键性能元件——光电传感器集合体。
它能对车辆运动状态、线路、红绿灯等信息进行感知，实现智能驾驶的基础。
智能车光电组主要包括红外线传感器、光耦传感器、光电限位传感器等。
这些传感器通过感知周围环境中的光电信息，将其转化为电信号，再与控制电路进行通信，完成车辆的控制和判断。
二、红外线传感器红外线传感器是智能车光电组中最常用的传感器之一，其主要作用是对赛道上各种异物或者障碍进行探测，从而实现自主避障。
红外线传感器有两种，一种是红外线避障传感器，主要检测前方是否有障碍物。
另一种是寻迹传感器，主要检测车辆行进轨迹及车轮边界。
这两种传感器都通过发射一束红外线，然后检测红外线反射信号的强弱，来判断当前道路状态。
智能车中多数采用两种红外线传感器的组合，一个用于永久性突出物体的检测和避障功能，一个用于寻迹，检测当前赛道行驶的状态。
这种组合方案在实际使用中既能够减小了智能车的体积，同时也能够同时满足避障和寻迹两种功能的需求。
三、光耦传感器光耦传感器主要是测量霍尔电压，电容电压，电阻电压等物理量，全局范围内掌握智能车行驶的状态，构成智能车控制系统的重要部分。
通过对各种物理量的感应，对智能车进行动态实时控制。
如针对车速问题，可以采用霍尔电压测量方法，对车辆运动状态进行简单的判断。
智能车中采用光电传感器和电路配合的方法，还可以实现车辆行驶过程中的速度随时控制和加速度调整。
四、光电限位传感器光电限位传感器是一种可以控制智能车极限运动状态的传感器。
传感器通过实时控制智能车运动状态，避免车辆因超出极限而出现事故。
光电限位传感器一般分为三种，分别是机械限位传感器、磁性限位传感器和光电限位传感器。
传感器固定在车架上，在车辆行驶过程中限定车辆的行驶限度，从而确保车辆的安全性。
五、结论智能车光电传感器组是智能车控制系统中的重要组成部分。
它通过对周围环境的感知和探测来确保车辆的安全和自主导航。
飞思卡尔智能车技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：队伍名称：参赛队员：带队教师：关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘要随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。
本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景，主要介绍了智能车控制系统的机械及硬软件结构和开发流程。
机械硬件方面，采用组委会规定的标准 A 车模，以飞思卡尔半导体公司生产的80管脚16 位单片机MC9S12XS128MAA 为控制核心，其他功能模块进行辅助，包括：摄像头数据采集模块、电源管理模块、电机驱动模块、测速模块以及无线调试模块等，来完成智能车的硬件设计。
软件方面，我们在CodeWarrior IDE 开发环境中进行系统编程，使用增量式PD 算法控制舵机，使用位置式PID 算法控制电机，从而达到控制小车自主行驶的目的。
另外文章对滤波去噪算法，黑线提取算法，起止线识别等也进行了介绍。
关键字：智能车摄像头图像处理简单算法闭环控制无线调试第一章引言飞思卡尔公司作为全球最大的汽车电子半导体供应商，一直致力于为汽车电子系统提供全范围应用的单片机、模拟器件和传感器等器件产品和解决方案。
飞思卡尔公司在汽车电子的半导体器件市场拥有领先的地位并不断赢得客户的认可和信任。
其中在8 位、16 位及32 位汽车微控制器的市场占有率居于全球第一。
飞思卡尔公司生产的S12 是一个非常成功的芯片系列，在全球以及中国范围内被广泛应用于各种汽车电子应用中。
飞思卡尔技术报告
K60模块分配K60的简介，我们本次使用了以下模块。
1. FTM模块：K60中集成3个FTM模块，而今年我们选用两个B车进行追踪循迹。
B车模使用单电机、单舵机，另外需要一个编码器。
所以对3个FTM模块进行如下配置：FTM0用以产生300Hz PWM信号控制舵机，FMT1用以产生18.5KHz PWM信号控制电机，FTM2用以采集编码器数据。
2. 定时器模块：K60中有多个定时器模块，我们使用了其中2个。
其一用以产生5ms 中断，处理相关控制程序。
另一个用以超声波模块的计时。
3. SPI模块：我们使用了K60的一个SPI模块，用以和无线射频模块NRF24L01P通信。
4.外部中断：我们使用了三个外部中断。
第一个是PORTA的下降沿中断，用以响应干簧管检测到磁铁。
第二个是PORTD的跳变沿中断，用以响应超声波模块的输出信号。
最后一个是PORTE的下降沿中断，用以响应NRF24L01P模块的相关操作。
数据采集算法传感器是智能车的眼睛，它们给智能车循迹和追踪提供了必不可少的信息。
因此，在智能车软件设计中必须保证数据采集算法的稳定性，同时兼顾其快速性。
本车比赛，我们的智能车主要采集以下传感器的数据：电感传感器电路板、编码器、超声波、干簧管。
下面主要详述超声波模块、电感传感器电路板的数据采集。
1 .超声波模块数据采集我们使用的超声波模块的DO引脚输出50Hz的矩形波信号，通过高电平的时间向单片机传递数据。
本超声波传感器的高电平时间为声波单程传输的时间，通过这个时间可计算出两车之间的距离。
我们使用外部中断和计时器结合的方式测量高电平时间。
首先配置PORTD11为跳变沿中断。
中断被触发时，如果PORTD11为高电平则开始计时，如果PORTD11为低电平则停止计时并记录时间间隔。
2. 电感传感器电路板的数据采集电感传感器电路板通过输出电压的大小反应响应位置和方向的磁场强度。
本次比赛中，我们使用了10个电感分布在6个不同位置，因此每个周期都要采集10路ADC数据，每路ADC数据采集32次进行平均滤波。
飞思卡尔智能车大赛同济大学一队技术报告
参加比赛的智能车最终采用视觉CCD摄像头用于采集赛道黑线信息，识别黑线位置；以脉宽调制（PWM）方式控制舵机转角；采用砰-砰控制对驱动电机进行闭环速度控制。
在具体的试验赛道中进行调试，取得了较好的效果。
第一章引言1.1 开发背景介绍本课题来源于“飞思卡尔”杯第二届全国大学生智能车竞赛，采用飞思卡尔16 位微控制器MC9S12DG128B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，完成智能车的工程制作及调试。
最终完成后的智能车能够自主识别黑色导引线，巡线高速平稳行驶。
参加比赛的智能车最终采用视觉CCD摄像头用于采集赛道黑线信息，识别黑线位置；以脉宽调制（PWM）方式控制舵机转角；采用砰-砰控制对驱动电机进行闭环速度控制。
在具体的试验赛道中进行调试，取得了较好的效果。
1.2 章节安排论文章节安排如下：第一章引言，主要介绍本论文的选题背景与意义。
第二章智能车总体设计方案，介绍智能车系统的总体构架和主要部件，并且在多种方案中进行比较，最终选择了合适的方案。
第三章机械结构分析与设计，对智能车的重心分布以及四轮参数调整等问题做了分析。
第四章智能车硬件电路设计，给出了智能车的硬件电路。
第五章控制策略与软件实现，在多种控制方案中进行比较，最终确定合适的转向舵机和驱动电机的控制方案。
第六章测试与实验数据分析，结合实际测试结果，对得到的数据进行分析，进一步改进算法及相关参数。
第七章结论，对本论文的主要工作进行总结，提出智能车系统的不足之处与改进方案。
第二章智能车总体设计方案2.1 智能巡线车方案比较2.1.1 黑线识别方案在黑线识别方面，通常采用的传感方案有两种：红外传感器方案、视觉CCD传感方案。
两种方案各有优缺点：红外光电管方案的优点是：对单片机资源消耗少；响应速度快，但是明显的缺点是：受制于传感器的数量，赛道空间分辨率低；对于智能车前方路面不能预判，前瞻性差。
飞思卡尔智能车红外传感器技术报告
按工程师的行为逻辑学习——“电子线路设计”工程实践项目技术报告学校：北京工业大学队伍名称：小绵羊队参赛队员：郭玮马智伟谢兆鹏指导教师：王卓峥日期：2014年7 月10 日目录引言 (1)第一章方案设计 (2)1.1 系统总体方案的选定 (2)1.2 系统总体方案的设计 (5)1.3 小节 (5)第二章机械结构设计与优化 (6)2.1 车体的改造 (6)2.2 舵机的固定 (6)2.3 轮胎的选择 (7)2.4 传感器的工作原理与安装 (8)2.4.1 红外传感器的工作原理 (8)2.4.2 红外传感器的布局 (8)2.5 编码器的安装 (9)2.6 重心的调整 (9)第三章硬件电路设计与制作 (10)3.1 核心板 (10)3.2 循迹模块 (10)3.3 电源与驱动单元 (12)3.4 PCB板的绘制 (14)第四章算法与软件设计 (17)4.1 舵机控制 (17)4.2 电机控制 (18)4.3 PID算法 (18)第五章安装、调试、测试过程 (20)5.1 车模的安装 (20)5.2 LCD12864屏幕 (21)5.3 PID参数的整定 (23)5.4 硬件参数调试 (24)第六章性能参数分析及结论 (25)6.1 智能车外形参数 (25)6.2 器件选择 (25)6.3 自我分析 (26)6.3.1 优势与特点 (26)6.3.2 不足与改进措施 (26)第七章项目总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录（电路图及有关设计文件） (30)附录1 总电原理图 (30)附录2 印刷电路板图 (31)附录3 元器件清单 (32)附录4 程序清单 (33)引言为了鼓励电子信息工程专业的学生能够利用工程师的思维去考虑问题和解决问题，学校举办了此次智能车比赛，让我们自主制作智能车，从选择方案，购买配件，中期调试以及最后的成品均按照工程师的思维去考虑，真正的进行一次深入的体验。
本文主要介绍了本次智能循迹小车比赛本组的总体方案设计，模块化设计、制作过程以及软件驱动、系统联调的过程。
飞思卡尔智能车大赛合肥工业大学一队技术报告
本队在小车制作过程中，先对比赛内容，要求与规则进行了详细分析，然后按照要求制订了几种设计方案，并对几种方案进行比较敲定最后方案。
根据方案完成小车的总体设计和详细设计（包括底层硬件设计和总体软件设计），在完成了车模组装和改造后，完成了各个模块的硬件电路设计与安装，并进行了控制算法的设计和软件实现，最后进行了整车的调试和优化。
第一章引言1.1 智能车制作概述本队在小车制作过程中，先对比赛内容，要求与规则进行了详细分析，然后按照要求制订了几种设计方案，并对几种方案进行比较敲定最后方案。
根据方案完成小车的总体设计和详细设计（包括底层硬件设计和总体软件设计），在完成了车模组装和改造后，完成了各个模块的硬件电路设计与安装，并进行了控制算法的设计和软件实现，最后进行了整车的调试和优化。
1.2 参考文献综述方案设计过程中参考了一些相关文献，如参考文献所列。
例如文献1与2 单片机嵌入式系统在线开发方法。
文献3与4是计算机控制技术，参考了其中PID控制策略。
文献5到8是介绍了微处理器MC9S12DG128芯片。
文献9到11介绍了CCD图像传感器的应用和一些数据处理方法，等等。
1.3 技术报告内容与结构本文的主要内容框架如下：第一章：引言。
大概介绍了智能车的制作过程，参考文献说明和内容框架。
第二章：设计方案概述。
介绍了各种方案，以及选择该方案的原因。
第三章：模型车机械调整。
介绍了小车机械结构的调整和传感器的安装步骤。
第四章：硬件电路设计。
这部分是小车的硬件实现，主要给出了小车的总体结构与各个模块的硬件电路设计。
第五章：控制算法实现。
本章详细介绍了各个方案采用的算法。
第六章：调试及模型车技术参数。
介绍了调试使用的工具与具体调试过程，最后给出了整车的技术参数。
第七章：总结。
对整个模型车制作过程的总结，指出试验中发现的问题和进一步改进的方向。
第二章设计方案概述2.1 总体设计由于赛道整体布局未知，因此先保证小车在各种不同环境下能够稳定运行，再进行速度的提升。
飞思卡尔智能车比赛技术报告
第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：北京理工大学队伍名称：傲雄车队参赛队员：刘鑫杨磊韩立博带队教师：张幽彤冬雷关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第三届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：刘鑫杨磊韩立博带队教师签名：张幽彤日期：2008.8.20摘要本文介绍了北理傲雄车队队员们在准备第三届Freescale智能车大赛过程中的工作成果。
智能车的硬件平台采用带MC9S12DP512处理器的S12环境，软件平台为CodeWarrior IDE 4.6开发环境，车模采用大赛组委会统一提供的1：10 的仿真车模。
文中介绍了智能小车控制系统的软硬件结构和开发流程。
整个系统涉及车模机械结构调整、传感器电路设计及信号处理、控制算法和策略优化等多个方面。
为了提高智能赛车的行驶速度和可靠性，试验了多套方案，并进行升级，结合Labview 仿真平台进行了大量底层和上层测试，最终确定了现有的系统结构和各项控制参数。
关键字：智能车，激光管，PID控制第一章引言 11.1 赛事介绍 11.2 方案介绍 11.3 技术报告内容安排 2第二章技术方案概要说明3第三章机械设计43.1 PCB板的安装 43.2 前轮参数调整 53.3 舵机的升高方案 63.4 齿轮传动机构调整73.5 速度传感器的安装固定73.6. 后轮差速机构调整8第四章硬件电路设计94.1 S12单片机最小系统94.2 路线识别电路设计124.3 电源管理电路设计144.4 电机驱动电路设计154.5 串行通讯接口电路154.6 速度检测模块164.7 现场调试模块17第五章软件设计195.1 主程序设计 195.2 总体控制流程图 195.3 工作原理205.4.1 PID控制205.4.2 PID参数的整定 215.5 小车控制策略225.6 软件开发环境22第六章模型车各项参数266.1 车模基本尺寸266.2 电路功耗及电容总容量266.3 传感器及伺服电机数量266.4 赛道信息检测精度、频率 26第七章结论277.1 本系统的所具有的特点277.2 本系统存在的问题277.3 本系统可行的改进措施28参考文献29附录A 模型车控制主程序代码I第一章引言1.1 赛事介绍受教育部高等教育司委托，高等学校自动化专业教学指导分委员负责主办全国大学生智能车竞赛。
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。
飞思卡尔智能车大赛华东理工大学1队技术报告
第一章引言1.1 大赛情况介绍第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛沿袭了第一届的举办模式，由飞思卡尔半导体有限公司提供赞助，教育部自动化专业指导委员会主办、清华大学承办，总决赛将于2007年8月24-27日在上海交通大学举行。
作为教育部主办的全国大学生五大竞赛之一，本届智能车大赛在规模和参赛队伍数量上比上届都有了大幅的提高。
本次大赛基本规则为使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128[1]作为核心控制单元，自主构思控制方案及系统架构设计，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，完成智能车的工程制作及调试，于指定日期与地点参加比赛。
同时要求车模改装完毕后，尺寸不能超过：250mm 宽和400mm长，高度无限制，赛道要求宽度不小于600mm，跑道表面为白色，中轴有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm。
本技术报告所介绍的就是本队(华东理工大学1队)为参赛而准备的智能赛车方案。
文中，我们将系统地介绍本赛车系统的相关参数和性能，分别从软件设计、硬件结构、机械调整、控制策略等方面对赛车方案进行详细地阐述。
1.2 赛车设计方案综述通过我们对第一届智能车大赛结果以及资料的分析，发现虽然采用光电传感器构成“线型检测阵列”的方案[2]简单易行，但是作为赛车道路检测传感器，其检测精度低、前瞻距离短、耗电量大的缺点很明显。
通过分析比较，我们发现在赛车图像采集模块中，采用摄像头方案与光电传感器方案相比，检测前瞻距离大、范围宽、检测道路参数多，优势明显。
因此此次设计中我们选择摄像头作为寻线传感器[3]，充分利用摄像头的优点，实现赛道的路径识别和车体运行控制。
1.3 本文结构本技术报告正文部分共分为六个部分，其中第一章为引言，简单介绍比赛背景、本队采用设计方案综述以及本技术报告的结构。
第二章将介绍我队对赛车机械结构的安装和调整，使其结构更适应在赛道上的行驶。
飞思卡尔智能车大赛合肥工业大学二队智能车技术报告
第一章引言教育部为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，在已举办全国数学建模、电子设计、机械设计、结构设计等4大专业竞赛的基础上，经研究决定，委托高等学校自动化专业教学指导分委会主办自2006年每年一度的全国大学生智能汽车竞赛。
全国大学生智能汽车竞赛暨第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛已于2006年8月20～21日在清华大学圆满结束。
第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛决赛将于2007年8月24～27日在上海交通大学举办。
智能小车采用飞思卡尔公司的MC9S12DG128B作为主控芯片，配合有传感器、电机、舵机、电池以及相应的驱动电路，再加上信息处理和控制算法，它能够自主识别路径，控制模型车高速稳定运行在跑道上。
本队主要参考了《单片机嵌入式应用的在线开发方法》、《学做智能车挑战“飞思卡尔”杯》、智能模型车底盘浅析和单片机及其他芯片的数据手册，掌握了如何利用嵌入式软件开发工具软件CodeWarrior进行在线开发，并熟悉了小车的机械部分调整的相关理论。
本文将从设计制作主要思路、实现技术、电路设计、机械设计、软件设计、开发工具和制作调试过程以及主要技术参数等方面进行具体阐述。
第二章智能车设计概述2.1 设计制作主要思路基于对第一届比赛的部分了解，绝大多数小车的探测部分为光敏管，由于自身物理特性的限制使得探测的信息量小，对于跑道的前瞻探测距离短，直接影响比赛控制策略，限制赛车速度。
因此针对这一点，本次参赛智能小车采用面阵CCD获取赛道信息，可增大获取的信息量，增长探测距离，为提高赛车速度给予硬件支持。
2.2 实现技术小车的制作主要分为系统硬件设计、机械设计和系统软件设计三大部分。
其中系统硬件设计主要包括CCD路径识别模块、电源管理模块、测速模块、键盘显示模块、直流电机驱动模块、舵机转向模块和控制模块等。
机械设计主要涉及到小车的机械调整、CCD传感器的固定和测速传感器的安装定位等。
系统软件设计主要由CCD信号提取和控制算法两部分组成。
(完整word版)飞思卡尔智能车技术报告
集成化的设计思路的好处是原件密度高，系统可以小型化一体化，通过综合考虑各方面因素，在确定了系统最终硬件方案不做大的更改的情况下，在确保了系统可靠性的前提下，最终选择了一体化，集成化的硬件设计思路。使车体硬件电路布局紧凑，稳定可靠。
3、大前瞻，高分辨率方案。
在光电传感器的安装不影响赛车行驶的前提下，尽可能的提高传感器前瞻，更大的前瞻，能为赛车提供更多的信息，更能让赛车提前作出决策。
3.5.2主销内倾角
主销内倾角是指主销在汽车的横向平面内向倾斜一个角度，即主销轴线与地面垂直线在汽车横向断面内的夹角。主销内倾角也有使车轮自动回正的作用。通常汽车主销内倾角不大于80。
2.5.3前轮外倾角
通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线之间的夹角称为“前轮外倾角”。轮胎呈现“八”字形张开时称为“负外倾”，而呈现“V”字形张开时称为“正外倾”。一般前轮外倾角为10左右。
4.5速度检测模块
为了使车在跑的过程中能快速加速，及时减速除了要有好的算法来控制，还依赖于速度闭环返回的速度脉冲值的可靠度和精确度，因此为了提高检测精度，最后选用了精度较高的光电编码器，光电编码器使用5V-24V电源，输出12.5%-85%VCC的方波信号。
9.2存在的不足
9.3可改进的方法
第十章参考文献
第一章引言
1.1方案介绍
系统硬件设计可以说是整个智能车设计的基础和重中之重。正确的硬件设计方向与思路，是系统稳定可靠的基础，功能强大的硬件系统，更为软件系统的发挥提供了强大的平台。、
1、整车低重心设计。
通过以往几届比赛的经验我们看到，往往重心低，体积小巧，布局紧凑的赛车更能取得好的成绩。、于是，我们通过合理布局电路板和各种传感器，尽可能地降低整车重心。在不影响传感器前瞻，或者不过度牺牲传感器性能的情况下，尽量降低光电传感器的高度，以提高赛车的侧翻极限。
红外 飞思卡尔智能车技术报告
第二届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛技术报告学校：北京科技大学天津学院队伍名称：北京科技大学天津学院一队参赛队员：周彬王烁李靖带队教师：柯瑜关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：周彬参赛队员签名：王烁参赛队员签名：李靖带队教师签名：柯瑜日期：2007.8.15目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................. V II 引言....................................................................................................................................... - 1 -1系统总体方案设计及车模各项参数 ............................................................................. - 1 -1.1系统总体框图 ........................................................................................................ - 2 -1.2系统的硬件参数.................................................................................................... - 2 -1.3车模外观 ................................................................................................................ - 4 -2 机械结构部份的设计及调整......................................................................................... - 5 -2.1 车体机械建模 ....................................................................................................... - 5 -2.2车模转向舵机机械结构的设计........................................................................... - 5 -2.3 车模后轮制动机械结构的改进.......................................................................... - 6 -3硬件电路设计................................................................................................................... - 8 -3.1主控板的设计 ........................................................................................................ - 8 -3.1.1 电源管理模块............................................................................................. - 8 -3.1.2主控模块.................................................................................................... - 10 -3.1.3 BDM模块 ................................................................................................. - 10 -3.1.4晶振及锁相环模块 ................................................................................... - 11 -3.1.5接口模块.................................................................................................... - 11 -3.2电机驱动模块 ...................................................................................................... - 12 -3.3传感器部份电路.................................................................................................. - 13 -3.4主控板的PCB设计 ............................................................................................ - 14 -3.5电路板的防静电措施.......................................................................................... - 14 -4 总体理论分析及算法实现........................................................................................... - 16 -4.1路径识别算法分析及选定 ................................................................................. - 16 -4.2基于光电传感器排布理论分析......................................................................... - 17 -4.3数字传感器接收防干扰算法 ............................................................................. - 19 -4.3.1自然光干扰的消减: .................................................................................. - 20 -4.3.2传感器之间的干扰的消减....................................................................... - 21 -4.4 舵机控制算法 ..................................................................................................... - 21 -4.4.1车体与舵机转角方向测定....................................................................... - 21 -4.4.2舵机转向角度分配 ................................................................................... - 22 -4.4.3舵机PID整定........................................................................................... - 22 -5.5电机PID速度控制算法..................................................................................... - 22 -4.5.1测试开环与闭环控制响应曲线 .............................................................. - 23 -4.5.2测试开环控制下PWM占空比与电机转速之间的关系..................... - 23 -4.5.3 bang_bang 控制........................................................................................ - 25 -4.5.4 PID控制 .................................................................................................... - 26 -4.5.5 PID参数整定............................................................................................ - 26 -4.5.6速度分配.................................................................................................... - 27 -4.7赛道记忆算法的分析.......................................................................................... - 27 -4.8系统控制总体流程图.......................................................................................... - 31 -5仿真与调试..................................................................................................................... - 33 -5.1仿真系统 .............................................................................................................. - 33 -5.2智能车实时监控系统.......................................................................................... - 33 -结论........................................................................................................................... - 35 -参考文献 ...................................................................................................................... - 36 -附录A.. (35)附录B (36)摘要随着智能交通系统（ITS）的研究在各国越来越被重视，智能车的控制技术也成为一项新兴技术，教育部决定举办基于高速发展的智能车技术为背景的“飞思卡尔杯”全国大学生智能车大赛。
飞思卡尔技术报告个人小结（共5篇）
飞思卡尔技术报告个人小结（共5篇）第一篇：飞思卡尔技术报告个人小结读技术报告个人小结最近这段时间读了一些关于智能车的技术报告，现在我最大的感觉就是对智能车有了新的较为全面的一些了解，当然这也只是对智能车构造有了一些认识，不再像以前只是知道智能车的存在。
在读技术报告的过程中，我有了自己的收获，同时也了解到了现在自身存在的问题。
首先我想将自己所读技术报告中的一些关键技术做一个简单的总结。
电磁组一．智能车机械结构调整与优化关于智能车前轮定位的调整有以下几个参数。
主销内倾和主销后倾都有使汽车转向自动回正，保持直线行驶的功能。
不同之处是主销内倾的回正与车速无关，主销后倾的回正与车速有关，因此高速时主销后倾回正作用大，低速时主销内倾的回正作用大。
前轮前束的作用是保证汽车的行驶性能，减少轮胎的磨损。
前轮在滚动时，其惯性力自然将轮胎向内偏斜，如果前束适当，轮胎滚动时的偏斜方向就会抵消，轮胎内外侧磨损的现象会减少.关于舵机的安装可以使用站立式。
系统执行一个周期所用的时间为5ms左右，舵机作出响应需要十多毫秒的时间，提高系统反应速度唯一的时间瓶颈是舵机的响应时间。
因此，不断优化舵机控制策略是令智能车平稳高速行驶的有效方法。
在模型车制做过程中，赛车的转向是通过舵机带动左右横拉杆来实现的。
转向舵机的转动速度和功率是一定，要想加快转向机构响应的速度，唯一的办法就是优化舵机的安装位置和其力矩延长杆的长度。
由于功率是速度与力矩乘积的函数，过分追求速度，必然要损失力矩，力矩太小也会造成转向迟钝，因此设计时就要综合考虑转向机构响应速度与舵机力矩之间的关系，通过优化得到一个最佳的转向效果。
经过最后的实际的参数设计计算，最后得出一套可以稳定、高效工作的参数及机构。
为了达到较远前瞻，必须把电感架到较远的位置，会引起车重心特别靠前，后轮正压力不足导致甩尾。
为了使重心后移，可以通过调整传感器支架的搭建方式，使得保证结构稳定的前提下尽量减轻重量。
第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告
第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告第一章引言“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。
智能小车系统由HCS12微控制器、电源管理单元、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以飞思卡尔公司的16位微处理器MC9S12XS128为控制核心，并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具。
运用激光发射强大光线，使用采集光敏传感器AD值进行道路信息采集，并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速。
舵机控制主要采用PWM信号开环控制,而速度控制方面，由数据表来设定速度，PID控制来调整速度。
通过将总线频率超频到40M来更快更准确地进行控制。
各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑过弯和减小路程的效果。
在前几个月的努力中，我们自主设计机械结构和控制电路，构思独特算法，并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说，这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
第五届全国大学生智能汽车邀请赛技术报告第二章方案选择第二章方案选择智能汽车比赛以快速平稳地完成赛程作为目标，这就要求赛车能够快速准确地检测跑道路径，及时做出合理的控制并迅速执行。
飞思卡尔智能车大赛苏州大学干将队技术报告
本系统是为了参加Freescale智能车大赛而设计，目标是设计一个能够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶第一章系统介绍1.1 系统概述本系统是为了参加Freescale智能车大赛而设计，目标是设计一个能够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶。
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，不使用其他可编程控制芯片。
下面细分每个模块的工作。
1传感器信号的采集针对这个系统，传感器主要负责采集路面信息。
赛道路面用专用白色基板制作，跑道表面为白色，中心有连续黑线作为引导线，黑线宽25mm。
由于探测条件比较宽松，所以传感器的选择余地很大。
本次设计使用红外光电管组成光电管阵列采集，其优点是安装调试简单，但又伴随着测试距离近，抗干扰能力不强，不能完全反应赛道信息的缺点。
2动力电机驱动该电机主要负责为智能车提供动力，本设计选用Freescale公司的MC33886为主电机驱动芯片。
该芯片内部结构为MOS管构成的H桥式电路，并加入了逻辑控制电路和过流过热保护电路。
（该部分设计由孟忠伟完成。
）3转向舵机控制对舵机的驱动为一路PWM波，本设计采用两种供电方式，即一路6V供电一路7.2V供电，平时使用6V比赛时使用7.2V。
4控制算法及执行这里主要完成对转向舵机和驱动电机的控制。
采用简单的闭环控制，使用PID算法为主要的控制算法。
下面详细分析一下系统的输入和输出。
输入主要有2路即对赛道黑线的采集信号和小车速度信号。
输出为伺服电机控制信号，驱动电机控制信号，也是2路。
如图1.1所示。
图1.1系统框架对赛道采集可以使用红外传感器来实现，而车速信息的采集可以使用霍尔传感器或光电码盘来实现。
本设计采用红外传感器阵列和霍尔传感器的组合实现对外界信息的采集。
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〕。
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智能小车以飞思卡尔16位微控制MC9S12DG128B为控制器，采用多传感器进行信息采集，运用反射式红外传感器设计路径检测模块和速度监测模块。
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(Liquid Crystal Display：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。
此外，PID寻迹算法结合ABS（Anti-skid Brake System.：防抱死系统）技术，使我们的小车能在曲折的赛道上畅通无阻。
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，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设计，第三章对小车的硬件设计进行了详细的介绍，其中包括机械改造，电路设计两大部分，第四章描述了小车的软件设计和相关算法，第五章对使用到的单片机资源作了说明，第六章叙述了我们在设计过程中遇到的问题和解决方法。
附录A 的研究论文介绍了小车智能行驶的控制算法，附录 B 为程序源代码清单，红外传感器参数说明见附录C，附录D为小车配件清单。
第二章智能小车设计分析2.1设计要求在本次竞赛中，要求所设计的小车具有自动寻迹的功能，能在指定跑道上高速，稳定地运行。
跑道为黑白两色。
其背景色为白色，跑道中央有一条黑线作为小车行进的依据。
很明显，我们要设计的小车是要能沿黑线的正常行驶，并在此基础上，尽量提高小车行驶速度。
2.2总体设计系统框架如图1-1所示：图1.1 系统构架人机界面模块信息采集速度信息采集位置信息采集信息处理MCU 数据处理命令输出执行模块电机操作舵机操作按键输入LCD液晶显示如图1-1所示，该智能小车系统主要分为以下四大块：（1）信息采集模块：在该模块中包括有速度信息采集和位置信息采集两个子模块，分别采集小车当前的位置信息和速度信息，并将采集到的信息传给MCU，其核心是传感器。
（2）信息处理模块：信息处理模块包括信息处理和控制模块，其核心是MCU，MCU接收到采集来的信号，对信号进行处理后作出判断，并发出控制命令。
（3）执行模块：该模块包括了驱动电机和舵机，当接收到MCU的命令后便执行相应的操作，同时信息采集模块又采集到电机和舵机的状态信息，反馈给MCU 。
从而整个系统构成一个闭环系统，在运行过程中，系统自动调节而达到正确行驶的目的。
（4）人机交互模块：在该模块中包含了按键输入与LCD液晶显示，其中按键用于调节小车的工作模式，同时也用于调节小车行驶时所需的一些参数，结合LCD液晶显示，从而使整个小车系统更具人性化2.3 方案论证2.3.1 传感器设计方案在传感器方案的选择中，有以下两种方案供参考：方案一：使用CCD传感器来采集路面信息。
使用CCD传感器，可以获取大量的图像信息，可以全面完整的掌握路径信息，可以进行较远距离的预测和识别图像复杂的路面，而且抗干扰能力强。
但是对于本项目来说，使用CCD传感器也有其不足之处。
首先使用CCD传感器需要有大量图像处理的工作，需要进行大量数据的存储和计算。
因为是以实现小车视觉为目的，实现起来工作量较大，相当繁琐。
方案二：使用光电传感器来采集路面信息。
使用红外传感器最大的优点就是结构简明，实现方便，成本低廉，免去了繁复的图像处理工作，反应灵敏，响应时间低，便于近距离路面情况的检测。
但红外传感器的缺点是，它所获取的信息是不完全的，只能对路面情况作简单的黑白判别，检测距离有限，而且容易受到诸多扰动的影响，抗干扰能力较差，背景光源，器件之间的差异，传感器高度位置的差异等都将对其造成干扰。
在本次比赛中，赛道只有黑白两种颜色，小车只要能区分黑白两色就可以采集到准确的路面信息。
经过综合考虑，在本项目中采用红外光电传感器作为信息采集元件。
2.3.2 控制算法设计方案在小车的运行中，主要有方向和速度的控制，即舵机和电机的控制，这两个控制是系统软件的核心操作，对小车的性能有着决定性的作用。
对舵机的控制，要达到的目的就是：在任何情况下，总能给舵机一个合适的偏移量，保证小车能始终连贯地沿黑线以最少距离行驶。
在舵机的控制方案中，有以下两种方案可供选择：方案一：比例控制这种控制方法就是在检测到车体偏离的信息时给小车一个预置的反向偏移量，让其回到赛道。
比例算法简单有效，参数容易调整，算法实现简单，不需复杂的数字计算。
在实际应用中，由于传感器的个数与布局方式的限制，其控制量的输出是一个离散值，不能对舵机进行精确的控制，容易引起舵机左右摇摆，造成小车行驶过程中的振荡，而且其收敛速度也有限。
方案二：PID控制PID控制在比例控制的基础上加入了积分和微分控制，可以抑制振荡，加快收敛速度，调节适当的参数可以有效地解决方案一的不足。
不过，P，I，D三个参数的设定较难，需要不断进行调试，凭经验来设定，因此其适应性较差。
在我们的选择中，根据比赛规则，赛道模型与相关参数已给定，即小车运行的环境基本上已经确定，可通过不断调试来获得最优的参数。
因此我们选用的是PID 算法来对舵机进行控制。
对驱动电机的控制（即速度控制），要达到的目的就是在行驶过程中，小车要有最有效的加速和减速机制。
高效的加速算法使小车能在直道上高速行驶，而快速减速则保证了小车运行的稳定，流畅。
为了精确控制速度，时时对速度进行监控，我们还引入了闭环控制的思想，在硬件设计，增加了速度传感器实时采集速度信息。
第三章智能小车硬件设计3.1机械设计3.1.1 车模结构特点本项目采用后轮驱动，前轮转向。
使用前置单排非均匀排布红外传感器探测路面信号。
电源模块和MCU的扩展电路板置于小车顶部。
整个小车重心在中部偏后，有较好的稳定性。
经过改装后的车模尺寸如下3.1.2 寻迹传感器布局(1)分析：寻迹传感器模块的设计是整个智能小车设计中的最重要的一部分，其作用相当于人的眼睛和耳朵，采集外部路面的信息并将其送入MCU微控制器进行数据处理，其能否正常工作直接影响着小车对路面的判断以及小车下一步的行动，因而其布局的合理性与有效性对小车稳定而又快速的行驶起着至关重要的作用。
我们认为在传感器的布局中，要解决两个问题：信息检测的精确度和信息检测的前瞻性。
寻迹传感器的布局常见的有以下几种方案方案一：一字形布局反射式光电传感器在小车前方一字形简单排布。
在一字形中传感器的间隔有均匀布局和非均匀布局两种方式，均匀布局不利于弯道信息的准确采集，通常采取的是非均匀布局。
考虑到弧度信息采集的连贯性，非均匀布局的理论依据是等角度分布原则，即先确定一合适的定点，从顶点依次等角度画射线，射线与传感器水平线相交的位置即为传感器的位置。
这种方案信息检测相对连贯，准确，使控制程序算法简单，小车运行连贯，稳定。
方案二：M形布局传感器呈M形排布。
这种方案的优点在于拓宽了边沿传感器的检测范围，更适合于小车快速行进中的弯道检测，但相对一字形布局来说，M形布局不利于信息检测的稳定，易于产生振荡，不利于小车行驶的稳定。
方案三：活动式传感器布局前面两种方案都是固定的布局方式，使传感器对赛道有一定的依赖。
在这个方案中，传感器的位置是可以在一定范围内灵活排布的。
这种方案的布局思路是传感器在安装板上的位置是可调的，先将传感器排布成为矩形点阵，根据不同的赛道情况而灵活地作出调整，就可以设计出不同的布局方式而适应不同的赛道。
这样对不同赛道有更强的适应性。
但这种方案可调性大，临时调节较难，其次机械设计中体积较大，增加了小车的重量，不利于加减速。
在我们的方案选择中，我们采用的是上述第一种方案与第二种方案的结合，通过比较，我们对第一第二种方案进行综合，扬长避短，优势互补。
由于本次比赛的赛道相关参数已知，而且赛道只有直道和弯倒两种，可以在测试中对赛道进行模拟，赛道变化不大，因此没有采取第三种方案。
传感器布局图如图3-1所示前部传感器尾部传感器图3-1传感器布局示意图如图所示，整个传感器布局呈喷泉状。
中间黑线即为跑道中央黑线，在小车车头和车尾的正中心（即路面黑线处布局了三个传感器（前面一个，后面两个），用来判断小车是否处于弯道状态（当在一定时间内三个传感器都检测到黑线则小车处于直道上），且尾部传感器可方便地判断偏离较大（前部传感器完全冲出黑线）的情况，进一步防止小车冲出跑道。
车头前部在黑线外围一共有十二个传感器，呈对称分布.传感器间隔遵循由中间至外围由密到疏的排布方式，中间四个在同一条水平线上，最外三个传感器呈圆弧状向内分布。
在这种布局中，我们采用的是等角度非均匀排布原则（见方案一），靠近中间的8个传感器用于进一步判断小车是否处于弯道状态以及小车偏离的程度，适合于小车跑大圆弧和消除小车行进中的左右振荡现象。
而边缘四个传感器则主要用感知小车大距离偏离黑线适合于小车在小圆弧上的高速行进。
边缘四个传感器呈圆弧状向内排布，扩大了传感器的检测范围。
3.1.3 系统电路板的固定及连接一共用到三块外接电路板，所有电路板都制作成印制板。
分别为传感器主板，传感器尾板，车身主板(包括MCU，调试电路，电源电路，测速传感器)其详细情况见下表3-1表3-1 电路板信息表图3-2所示（传感器详细资料见附录C）。
传感器电路如图3-2所示图3-2单对红外传感器电路图R 1作为发射管的限流电阻，若R1阻值过大，则发射管功率会大幅降低，所起其阻值在50-200欧之间可以根据需要选择。
R1,R3,R4的阻值要综合考虑确定。
其基本工作原理是通过R3,R4来确定输出信号的门限值，当发射管压降VD高于R3上的压降时，由于运放的饱和特性，输出电压为5V；当VD 低于R3上的电压时，输出电压为0V。
C6是一个滤波电容，可以过滤尖峰干扰。
当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，那么图中光敏三极管将导通，比较器输出为低电平；当小车行驶到黑色引导线时，红外线信号被黑色吸收后，光敏三极管截止，比较器输出高电平，从而实现了通过红外线检测信号的功能。
将检测到的信号送到单片机I/O口，当I/O口检测到的信号为高电平时，表明红外光被地上的黑色引导线吸收了，表明小车处在黑色的引导线上；同理，当I/O口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。
3.2.2测速传感器的设计测速传感器安装于小车右后轮附近，我们在小车的靠近车轮的轴上贴一圈白色的胶带，再在白色胶带上贴上几条黑色的标记，这样就可用反射式红外传感器检测黑线，通过计数的方式来测量小车的速度。
测速传感器的电路设计同路面检测传感器的设计相同，都采用ST188来进行信息采集(见图一)，在车轮轴上作好黑色标记，通过对黑色标志的记数可得小车车轮转过一周所用的时间T，通过公式进行计算即可得到小车当前的运行速度V。
3.2.3 电源管理模块智能车系统根据各部件正常工作的需要，对配发的标准车模用7.2V 2000mAh Ni-cd蓄电池进行电压调节。