上海交通大學(xué)SmartStar隊技術(shù)報告(節選)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
賽車(chē)硬件設計概述
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/105945.htm根據攝像頭方案設計，賽車(chē)共包括六大模塊：控制處理芯片MC9S12DG128，圖像采樣模塊，速度傳感模塊，舵機驅動(dòng)模塊，電機驅動(dòng)模塊和輔助調試模塊。其中S12 單片機是系統的核心部分。它負責接收賽道圖像數據、賽車(chē)速度等反饋信息，并對這些信息進(jìn)行恰當的處理，形成合適的控制量來(lái)對舵機與驅動(dòng)電機進(jìn)行控制。
圖像采樣模塊由S12 的I/O 口、供電電路、與數字攝像頭組成。其功能是獲取前方賽道的圖像數據，以供S12 作進(jìn)一步分析處理。速度傳感器模塊由光電編碼器和ECT 脈沖捕捉功能構成。舵機模塊和驅動(dòng)模塊分別用于實(shí)現賽車(chē)轉向和驅動(dòng)。輔助調試模塊主要用于賽車(chē)系統的程序燒寫(xiě)、功能調試和測試、賽車(chē)狀態(tài)監控、賽車(chē)系統參數和運行策略設置等方面。本賽車(chē)系統的結構示意圖如圖1。
賽車(chē)軟件設計概述
如果說(shuō)系統硬件對于賽車(chē)來(lái)說(shuō)是它的骨架和軀體，那么軟件算法就是它的思想。有了健壯、靈敏的軀體還需要有聰明、智慧的大腦。所以軟件系統對于賽車(chē)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。首先，賽車(chē)系統通過(guò)圖像采樣模塊獲取前方賽道的圖像數據，同時(shí)通過(guò)速度傳感器模塊實(shí)時(shí)獲取賽車(chē)的速度。然后S12利用邊緣檢測方法從圖像數據中提取賽道黑線(xiàn)，求得賽車(chē)與黑線(xiàn)位置的偏差，接著(zhù)采用PID方法對舵機進(jìn)行反饋控制。最終賽車(chē)根據檢測到的速度，結合我們的速度控制策略，對賽車(chē)速度不斷進(jìn)行恰當的控制調整，使賽車(chē)在符合比賽規則情況下沿賽道快速前進(jìn)。設計賽車(chē)系統的軟件結構如圖2所示。
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