上海交通大学SmartStar队技术报告(节选)
赛车硬件设计概述
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/105945.htm根据摄像头方案设计，赛车共包括六大模块：控制处理芯片MC9S12DG128，图像采样模块，速度传感模块，舵机驱动模块，电机驱动模块和辅助调试模块。其中S12 单片机是系统的核心部分。它负责接收赛道图像数据、赛车速度等反馈信息，并对这些信息进行恰当的处理，形成合适的控制量来对舵机与驱动电机进行控制。
图像采样模块由S12 的I/O 口、供电电路、与数字摄像头组成。其功能是获取前方赛道的图像数据，以供S12 作进一步分析处理。速度传感器模块由光电编码器和ECT 脉冲捕捉功能构成。舵机模块和驱动模块分别用于实现赛车转向和驱动。辅助调试模块主要用于赛车系统的程序烧写、功能调试和测试、赛车状态监控、赛车系统参数和运行策略设置等方面。本赛车系统的结构示意图如图1。
赛车软件设计概述
如果说系统硬件对于赛车来说是它的骨架和躯体，那么软件算法就是它的思想。有了健壮、灵敏的躯体还需要有聪明、智慧的大脑。所以软件系统对于赛车来说至关重要。首先，赛车系统通过图像采样模块获取前方赛道的图像数据，同时通过速度传感器模块实时获取赛车的速度。然后S12利用边缘检测方法从图像数据中提取赛道黑线，求得赛车与黑线位置的偏差，接着采用PID方法对舵机进行反馈控制。最终赛车根据检测到的速度，结合我们的速度控制策略，对赛车速度不断进行恰当的控制调整，使赛车在符合比赛规则情况下沿赛道快速前进。设计赛车系统的软件结构如图2所示。
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