基于飛思卡爾單片機的智能尋跡小車

趙必武，黃佳源

(綿陽師范學院機電工程學院，四川綿陽 621000)

0 引言

比賽過程中的智能小車，需采用飛思卡爾單片機作為控制器，進行軟硬件設計，利用攝像頭對賽道進行自主識別，并按照規定路線(路線賽前未知)行駛[1]，本文智能小車主要基于于小白四輪組的參賽進行研究.系統中采用CMOS攝像頭作為賽道識別傳感器，增加了小車對線路的視野，實現了對賽道的提前預測，加快小車的行駛速度.系統通過PWM波調整兩個驅動輪電機的速度和轉向，光電編碼器監測電機轉速，利用PID控制策略，實現了整個行駛過程中的速度及轉彎控制，使其在道路上快速平穩的行駛.

1硬件系統設計

1.1 硬件系統整體設計

圖1 硬件系統框圖Fig.1 Block diagram of hardware system

為了讓智能尋跡小車在賽道上穩定快速行駛，需要良好技術狀態的硬件電路作為支撐[2].系統采用了模塊化設計思路，可有效提高組裝速度，同時便于賽場維護.小車采用CMOS芯片的攝像頭，并配以魚眼鏡頭，有效提高了攝像頭的視野.車模的電路由飛思卡爾單片機最小系統、多電壓穩壓模塊、編碼器速度檢測模塊、雙路直流電機驅動模塊、舵機驅動模塊、圖像采集模塊和程序下載調試模塊等七部分組成.(圖1為硬件系統框圖)

1.2 核心板主控模塊

MK60FN1M0VLQ15芯片組成的最小系統為系統的控制中心，主要實現小車的速度監測、賽道圖像處理、舵機和驅動電機的運行控制，保證各模塊的平穩運行.

1.3 電源管理模塊

電源模塊基本分為三大塊：一是電池電壓直接給電機驅動供電和轉5V之后供給伺服電機的供電；……