智能小車控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案及開發(fā)過程

　　本技術(shù)報告主要介紹自主尋標(biāo)智能小車控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案及開發(fā)過程。自主尋標(biāo)小車的工作原理是以 32 位微控制器為系統(tǒng)的核心控制單元，借助多種傳感器感應(yīng)賽道信息和系統(tǒng)自身的狀態(tài)，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，之后通過快速有效的處理算法對系統(tǒng)進行正確的決策，最終將控制信號傳送給執(zhí)行單元對系統(tǒng)狀態(tài)進行調(diào)整，同時系統(tǒng)的最新狀態(tài)又通過數(shù)據(jù)采集模塊進行反饋。該系統(tǒng)涉及自動控制原理、計算機控制理論、模式識別、傳感技術(shù)、圖像處理技術(shù)、電子、電氣、機械等多個交叉學(xué)科領(lǐng)域，依賴于各種硬件模塊以及軟件算法的高效配合，同時要求能夠在有一定噪聲干擾的環(huán)境下穩(wěn)定工作，同時適應(yīng)各種不同的賽道場景，以及有一定的機械強度避免碰撞造成的損傷。

　　本智能車系統(tǒng)主要由機械結(jié)構(gòu)、硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)三個部分組成，本文將分為不同的章節(jié)對本系統(tǒng)各個部分以及模塊的設(shè)計方案進行詳細(xì)的介紹，并闡述我們在機械、軟件、硬件方面的創(chuàng)新方案，以及針對雙車對抗問題的特殊考慮。通過比較不同車模的優(yōu)缺點，本系統(tǒng)最終采用 B 型車模作為機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，以追求更快的速度響應(yīng)和驅(qū)動能力。系統(tǒng)采用 OV7725 鷹眼攝像頭對賽道場景進行數(shù)據(jù)采集，采用 MK60 作為主控芯片對數(shù)據(jù)進行處理。此外系統(tǒng)還利用 SD-5 舵機進行轉(zhuǎn)向控制并通過龍邱 mini 編碼器采集車輪速度傳送給主控芯片。根據(jù)所取得的位置信息和車體當(dāng)前的速度信息，主控芯片控制直流電機和舵機對車體進行轉(zhuǎn)向控制和速度控制。