文档介绍：智能摄像头小车的设计与制作

1,设计思想
小车行驶过程中，通过摄像头探测前方的黑线，将采集到的信息传回单片机，通过判断黑线的形状和曲率调整舵机转角，使小车沿黑线行驶，达到循迹功能。
2，总体设计方案
本设计以Freescale16位单片机、MC9SXS12作为检测和控制核心，用 CCD 摄像头探测黑线，飞思卡尔车体。
3摄像头选择
由于对车体的控制方法都是基于对赛道黑线的准确提取与判断上的，所以对
外界信息采集的唯一入口的摄像头传感器选择就显得尤为重要。本次实验所选用
的摄像头为CCD摄像头相比较而言，CMOS数字摄像头硬件电路相对简单，工作电压低，电流小，功耗小，工作稳定。但是在动态图像的现实中不如 CCD摄像
头清晰，而且噪音比较大，灵敏度低。小车在高速运动情况下，不仅有小车沿赛道延伸方向的速度，还有位置校正带来的横向摆动，这样一来，黑线在曝光时间内不稳定，产生了图像不实。在这一点 CCD摄像头有更大的优势，它噪音小，灵敏度高，信噪比大，所以我们选择 CCDS像头，以适应小车高速运动的情况。

本系统硬件结构主要由HCS12控制核心、电源管理单元、摄像头模拟信号采集电路、车速检测模块、转向伺服电机控制电路和直流驱动电机控制电路组成，。
袒频橈拟悟号
HCSI2XSU8 核心控制鑽绘
瓦他韩助调节显示电路
系统硬件框图
1,单片机单元XS128最小系统
我们采用了自己设计制作的最小系统板，采用 MC9SXS12芯片作为控制芯
片。具有体积小，性能稳定的特点。主频最高可达到
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最小系统板原理图
3,测速电路设计
由于今年的车模是双电机，要对小车进行很好的控制就必须实时的监测
小车的运行状态，即检测小车的运行速度。 MC9SXS12系统板自带一路脉冲捕捉电路，可以测出一个电机的速度，另一个电机的速度我们采用74HC161芯片来计数测出电机的当前速度，其电路原理图如图。
OK
+5V
74HC161A
2
.5
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?. \
y
4 :
*
7
[]
V(r:rc3-Q1弊 S3PE
-5V鷄辎
+5V
+5V
~rnc
GND

4智能车整体硬件电路设计

驱动电机
速度控制
4路8位的PW输出
PWMO PWM1 PWM2 PWM
电源

驱动舵机
转向控制
1路16位PW输出
PWM45
电源
6V
两个测速传感器
速度反馈
1个脉冲累加器外部引脚
PT7和 74HC161 的 CLK输入引脚
电源
5V
摄像头
图像采集
PORT 口
「PTO PT1、PT2 口
电源
12V
串口
和电脑、SD卡数据传输
SCIO、SPI
控制板
2个程序开始按键
2个I/O端口
PJ6、PJ7
8位拨码开关一个
8个I/O端口
PE0~PE7
复位按键
1个
8个I/O输出口
PAD0~PAD7
整体电容
电源系统
1758uF
最小系统板
61uF
主控板
10uF

软件部分主要包括：路径识别、方向控制、速度控制、速度测量和速度控制四个模块。这里先介绍了总程序流程，然后重点介绍了 CCD摄像头图像信息的
数据采集与处理软件设计流程图。
1整体程序介绍
。

四控制算法
在经过几届比赛的总结，我们得出一个结论：在智能车这个控制系统中，控制算法用PID足够达到其极限速度，盲目追求较高级的控制算法是一种错误的观点。除非现有的控制算法不足以支撑现有速度下的控制策略，在本科阶段我们
现在自认为不足以达到这个高度，所以我们在准确提取赛道的基础上依然采用用分段PID算法作为控制算法。
极品1号的控制方法为PID控