第九届
“飞思卡尔”
杯全½大学生智½½½
竞赛
技 术 报 告
学
校: 厦门理工学院
队伍名称: 飓风队
参赛队员: 蔡勇
谢少伟
连董
带队老师: 周承仙
温玄
第九届全½大学生智½½½邀请赛技术报告
关于技术报告和研究论文½用授权的说明
本人完全了解第九届“飞思卡尔”杯全½大学生智½½½竞赛关保留、½用技术报告和
研究论文的规定，即：参赛½品著½权½参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导½公司可
以在相关主页上收½并公开参赛½品的设计方案、技术报告以及参赛模型½的视频、图像资
料，并将相关内容编纂收½在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：
带队教师签名：
日
期：
2
摘要
本文介绍了智½小½设计和制½过程中出现的问题及解决方案，包括小½的½硬件设计
和程序设计流程。
本设计以现有½模底盘为基础，通过在底盘上安装舵机、电机、CCD 传感器、电路板等达
到控制小½所需的基本要求。实际操½中
CCD
传感器依靠光感原件采集单条路面信息并结合
程序算法分析出道路的中心点与½前½身的偏差，随后通过
PWM
控制舵机的打角及电机的加
减速。
在控制电机的方法上采用了
PID
闭环控制½电机½较为准确且快速的达到预期的½速。
电机驱动采用自行搭建的
MOS
管½电机的加减速更加的明显，而且耐压值更高。
经过不断的优化程序和改进机械结构后，小½½按规定路径行进，通过稍微变动参数后
½快速适应不同跑道。
关键词：智½小½；舵机；传感器；PID；闭环控制；
目½
第一章 引言
............................................................................................................................ 1
第二章 ½模机械结构的调整
................................................................................................ 2
2.1
舵机的安装
.................................................................................................................... 2
2.2
前½定½和调整
............................................................................................................ 2
2.3 CCD
的安装
.................................................................................................................... 3
2.4
编码器的安装
................................................................................................................ 3
第三章 小½硬件电路的设计
................................................................................................ 4
3.1
电源模块
....................................................................................................................... 5
3.2
电机驱动模块
............................................................................................................... 5
3.2.1
驱动芯片的选取
.................................................................................................... 5
3.2.2 MOS
管驱动
............................................................................................................. 5
3.3
起跑线检测模块
........................................................................................................... 6
第四章 小½½件设计
............................................................................................................ 7
4.1
传感器的驱动与信号的采集
....................................................................................... 7
4.1.1
电机、舵机的驱动
................................................................................................ 7
4.1.2 CCD
的采集
............................................................................................................. 7
4.2
赛道信息的识别
........................................................................................................... 9
4.2.1
二值化处理
............................................................................................................ 9
4.2.2
边缘提取
................................................................................................................ 9
4.4
½向舵机的控制
.............................................................................................................. 9
4.5
速度控制的策略
............................................................................................................ 10
4.6 PID
算法的介绍及应用
................................................................................................... 9
4.6.1
½½式
PID
............................................................................................................ 10
4.6.2
增量式
PID
............................................................................................................ 10
第五章 开发工具与调试
....................................................................................................... 11
5.1
开发工具
......................................................................................................................11
5.2
调试过程
......................................................................................................................11
第六章 赛½主要技术参数
.................................................................................................. 12
第七章 总结
.......................................................................................................................... 13
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