《智能小车概述》PPT课件.ppt

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1、Welcome to the 4thCSU Smart Car Competition,Ge Canran,Video,CMOS北京科技大学（第五届特等奖）,Laser杭州电子科技大学（特等奖）,先看看NB学校的视频,自动化（传感器与控制）机械构架与动力学研究材料的选型与加工电子技术数学建模计算机（算法）物理（电磁尤为突出）,涉及领域,解剖智能车 1)Laser 2)CCD/CMOS 3)electromagnetism 学做智能车,总体介绍,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,MCU,MC9S12XS128 DSC,组

2、委会规定比赛主控芯片为MC9S12XS128 DSC（Digital Signal Controller）单片机（类似于CPU）及大家所熟悉的冯诺依曼体系，包括接受数据，储存数据，处理数据，发送数据 最重要,51单片机、AVR单片机或DSP,51单片机、AVR单片机或DSP均为大众组比赛认可的主控芯片类型51单片机适宜用于入门（便宜功能也很不错）,备注,学习单片机注意的模块,1、定时器2、中断3、输入捕捉4、PWM（脉宽调制）5、内部存储器,学习C51请注意,建议看郭天祥的网上视频自己尝试模块的使用与制作切勿心急增强动手能力,其他模块,电源模块,S12供电 5VDSC供电 3.3V舵机 4.8

3、V6V电机 7.2V光电传感器 3.3V数字摄像头 5V模拟摄像头 12V光电码盘（测速）5V,舵机模块,赛车中控制前轮转向；,传感器直接上车说,LASER,右图为北科的激光智能车激光车及使用激光为其传感器并采用其激光的控制策略的智能小车检测一行数据，快速响应 传感器的布局算法的实时性与可靠性重心 机械的稳定性,CMOS,右图为第五届全国大学生智能车竞赛摄像头车组图摄像头车以CCD模拟摄像头或CMOS数字摄像头为其传感器车体轻 数据量大，算法的数据拟合度极高并且实时性好图像的压缩与采集基于硬件系统的优化,花絮,electromagnetism,第五届智能汽车竞赛新增组别利用磁感应线圈为其传感器

4、，通过电磁波的3轴检测车体的位置然后控制矢量性好，可直接控制方向算法的空间复杂度强车体轻巧,C51 car,参加大众组的车（入门）采用STC89C51（52亦可）为主控芯片的车利用8个红外对管检测赛道并且通过DA转换输出二进制存入单片机通过简要的PID（比例-积分-微分）控制车体位置,培养自己的动手能力,back,学做智能车,从五个方面来说 1）硬件 2）机械 3）控制策略 4）软件 5）打酱油,硬件,何为硬件？硬件就是基于底层电路的设计与开发,硬件,2）硬件需要掌握的知识 一、基本的模电知识：二极管、三极管、C-MOS工艺、DA/AD、运放 二、基本的数电知识：逻辑转换、延迟与时序控制 三、

5、CPU/MCU接口技术：外围的与程序接口例如：IIC总线、SPI总线 四、PCB制板技术：基本的2层板与4层板的制作，EMI和EDS的干扰避免 五、VHDL与Verilog HDL等给予硬件的软件设计3）智能车对于硬件的要求：一、熟悉2层电路板的绘制：Protel、Altium Designer 并合理布局（EMI）二、数字电路与模拟电路的处理 三、方便软件的编写,机械,机械主要包括车体的机械架构传感器的安装（e.g.CCD的安装与激光管的阵列）稳定与重量的选择（螺丝的重量与重心）机械与风向即空气阻力摩擦阻力有些地方需要数学建模（舵机的架构）轮胎：后倾角 外倾角 前束,软件,智能车的大脑软件包

6、括：数据的采集数据的压缩与存储数据的提取算法的处理速度控制角度控制与上位机（PC机）的沟通通讯协议等协议的处理采用语言：C/C+/汇编,软件的入门1、熟悉你的IDE2、从简易的语句学起，模块学习3、正确的编译习惯4、仔细与细心，多方面的考虑（注、智能车的软件并不复杂，但注重软硬件的数据的整合与调试，从多方面的考虑问题。）,IDE,IDE俗称集成开发环境S12的编译环境Code warrior,C51的编译环境keil4,算法,算法我们学校自己使用的算法(请大家自己了解)PID算法PBK算法ABS算法On and on,打酱油,智能车的成败取决于打酱油的打酱油 如何打？打什么？1、软硬件精通至少

7、了解2、哪里需要帮助能帮忙3、写报告和杂事,学习智能车,1、看技术报告如何看？一定要基于你对需要的目的明确时，去看技术报告。e.g.我当时找一个滤波算法 在技术报告上找到了：1、二值化；2、边缘提取；3、跟踪边缘提取；4、图像预处理中的最小二乘法滤波；5、5行3次法滤波等等 如果这是盲目的看，没有任何指导意义,学做智能车,2、请动手实践学硬件的从焊一个稳压电源起（7805或者2940）学软件的从编一个流水灯起（简单寄存器的使用）学硬件的然后试着多了解同类产品的优缺点并且在自信心的基础上了解单片机的最小系统。学软件的然后试着去判断同样算法不同路径的好坏分析，接着尝试总线协议上的软件编写。然后。我也不知道了,学做智能车,3、请保持适当的技术敏感性和耐力不多说，调试时枯燥的，慢慢来当别人更新时，请学习Teamwork is the best！,最后献上一句话,祝大家成功！Stay hungry,Stay foolish!From Steven Jobs,