详述赛车整体结构设计

2012-09-26 13:29
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 赛车主要技术参数

赛车车模采用1/10的Matiz仿真车模。赛车机械结构只使用竞赛提供车模的底盘部分及转向和驱动部分。控制采用前轮转向,后轮驱动方案。

 赛车主要技术参数


 赛车硬件设计概述

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AD 模块,外围芯片(LM1881)和电路,与摄像头组成。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。

速度传感器模块由小型编码器和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2-1


系统硬件结构


 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,求得赛车于黑线位置的偏差,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2-2所示。


系统软件结构


只有将上述硬件、软件部分进行有效的融合,进行充分的实验、测试和标定工作,才能使赛车具有一个相对良好的整体驾驶性能。这也就是在接下来的各个分模块中需要做的工作。

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