智能汽车巡线系统课程设计

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1、 智能汽车巡线系统 摘要摘要：本文介绍了如何制作智能车巡线系统，智能车能实现巡线主要是通过传感 器采集跑道信息，CPU 接收到跑道信息后通过 CPU 进行数据处理然后控制电机 和舵机从而实现智能车巡线系统 关键字关键字：智能车，CPU，传感器，巡线 一、一、 背景背景 1953 年，世界上第一台无人驾驶牵引车诞生，这是一部采用埋线电磁感应方 式跟踪径的自动导向车。如今，随着传感器技术的不断进步以及各种智能算法的 改进，无人驾驶车发展也越来越快。根据不同的应用，其速度、安全性、运行时 间也大相近庭。正是由于设计的高难度性，智能车设计变得越来越复杂，集成度 越来越高功能越来越大，也就吸引了更多的人

2、的关注。 其中目前最受关注的是全 国大学生飞思卡尔智能汽车大赛， “飞思卡尔杯”智能车大赛源于韩国，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 HCSI2 单片机 为核心的大学生课外科技竞赛。该竞赛内容涵盖了控制、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。 1.1 国内研究现状 受教育部高等教育司委托， 高等学校自动化专业教学指导委员会负责主办全 国大学生智能车竞赛。 该项比赛已列入教育部主办的全国五大竞赛之一。 首届 “飞 思卡尔” 杯全国大学生智能车邀请赛于 2006 年在清华大学成功举办。 此项赛事， 在韩国已举办过多届，其专业知识涉

3、及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、 电气、计算机、机械等诸多学科，对学生的知识融合和动手能力的培养，对高等 学校控制及汽车电子学科学术水平的提高，具有良好的推动作用。在第一、二届 的比赛中参赛选手必须使用大赛组委会统一提供的竞赛车模，以 Freescale 公司 生产的 16 位微控制器 MC9S12DG128 作为核心控制单元。第三届则要求参赛队 伍除了 X 系列的微处理器不用以外，其他 8 位和 16 位微控制器可由参赛对自己 选择（8 位的单片机最多可选两块） ，这无疑给大家一个更位大的选择余地，此 届比赛则准许使用官方推荐的MC9S12XS128双核芯片及以往的8位极 16位单核

4、微控核心 2007 年，中国大学生制作的智能车的速度已经打破了韩国智能车比赛 连续七届的冠军速度。该项赛事现已在我国是成功举办七次，大赛小车分为三个 组别： 电磁组、 摄像头组、 光电组。 其中电磁组是在第五届大赛上才被加进来的。 尽管参与时间短，尽管参与时间短，相关的技术研究少但是电磁组的小车却取得 了不错的成绩，根据官方提供的数据，第五届比赛电磁组的最佳成绩为 27 秒， 相对于整个赛事的最佳成绩电磁组小车仅落后了 2 秒。但是 2011 年即第六届比 赛电磁组则取得最佳成绩。随着飞思卡尔智能汽车大赛的影响力加大，全国各类 学校踊跃参加此项赛事，场面也越来越壮观，技术上也越来越成熟，各支队

5、伍在 技术上的创新也越来越多，对全国高校学子的各项能力发展起到很大的作用。 1.2 国外研究现状 韩国大学生智能模型车竞赛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 HCS12 单片机为核心的大学生课外科技竞赛。组委会 将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 够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，跑完整个赛 程用时最短，而且技术报告评分较高的参赛队就是获胜者。制作智能车，需要参 赛队伍学习和应用嵌入式软件开发工具软件 Codewarrior 和在线开发手段，自行 设计和制作可以自动识别路径的方案、 电机的驱动电路、 模

6、型车的车速传感电路、 模型车转向伺服电机的驱动以及微控制器 MC685912DP256 控制软件的编程等等。 随着赛事的逐年开展，将不仅有助于大学生自主创新能力的提高，对于高校相关 学科领域学术水平的提升也有一定帮助，最终将有助于汽车企业的自主创新，得 到企业的认可。这项赛事在韩国的成功可以证明这一点。2000 年智能车比赛首 先由韩国汉阳大学承办开展起来， 每年全韩国大约有 100 余支大学生队伍报名并 准予参赛，至今已举办 5 届，得到了众多高校和大学生的欢迎，也逐渐得到了企 业界的极大关注。近年来，飞思卡尔半导体公司参与举办的智能车大赛有了进一 步的发展。2008 年 12 月 13 日飞思卡尔半导体在马来西亚 UITM 工程学院举办了首届飞思卡尔智能车大赛。共有 26 组，涉及约 52 工科学生来自 10 个地方大学参加智能汽车竞赛。该国竞赛由马来西亚科协举办。 二、二、 硬件电路的设计硬件电路的设计 要实现智能车的自动巡线，首先最重要的是硬件电路的设计，没有硬件的车 就相当于没有四肢的人，肯定是无法实现自动巡线的，所以要实现智能车的智能 车巡线做好硬件也是很关键的，以下是硬件