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摘要:随着车辆的普及和保有量的日益增加,不可避免地带来了交通事故、交通拥挤、环境污染、能源浪费等诸多问题,对无人驾驶有着迫切的需求。 针对上述问题我们提出了基于面阵CCD检测的智能车设计的方案。系统方案分为三个部分:机械结构、硬件电路、程序算法,从三个方面去调试验证系统的执行效果。我们选用MK60FX512VLQ15微控制器为主控CPU,采用摄像头采集跑赛道图像,特殊硬件结构二值化处理。对赛道类型进行判断并且区分,如果识别出超车标志和区域,利用2401通信设备前车向后车发出可以超车信号,后车接收实现超车任务。使用两路编码器检测车的实时速度,通过PID控制算法计算差速,调节驱动电机的转速和舵机的转向角度,实现了对竞速车在速度和方向上的闭环控制。通过鸳鸯超声波测距实时监测两车距离避免相撞。 我们通过很多实验以及调试验证和调整系统方案,智能车竞速设计达到了预期效果,并且在竞赛中取得了不错的成绩。能够在模拟生活街道的赛道上完整跑完全程。
关键词:MK60FX512VLQ15;鹰眼摄像头;PID控制;NRF2401;智能竞速车
目录 摘要 Abstract 1概述-1 1.1课题研究背景以及目的-1 1.2本文研究内容-1 2系统总体设计-2 2.1系统总体设计方案-2 2.2整车布局-3 3机械系统设计-4 3.1底盘高度设计-4 3.2前轮定位-4 3.3舵机的安装-5 3.4摄像头的安装-5 3.5编码器的安装-6 3.6鸳鸯测距安装-6 4硬件系统设计-8 4.1MK60最小系统模块-8 4.2电源稳压电路-9 4.3电机驱动电路-10 4.4调试辅助电路-10 5软件系统设计-12 5.1软件系统总体设计-12 5.2摄像头图像采集-13 5.2.1 图像采集-13 5.2.2图像矫正-13 5.3赛道边缘提取-15 5.3.1 赛道中心推算-16 5.4 PID控制算法-17 5.4.1驱动电机的PID控制算法-18 5.4.2驱动舵机的PID控制算法-19 5.5双车超车策略-19 6系统开发及其调试工具-20 6.1开发工具-20 6.2调试工具-20 结 论-21 参 考 文 献-22 附录A 智能车技术参数-23 致 谢-24 |