攝像頭樂(lè)山師范學(xué)院明星電纜隊(duì)技術(shù)報(bào)告

關(guān)鍵字：智能車模擬攝像TheintelligentvehiclesystemMC9S12XS128microcontrollerTheintelligentvehiclesystemMC9S12XS128microcontrollercore,theCCDcameradetectionmodelsimulatedcarinfrontoftrafficandtheirownpositionencodertestmodelcarbythecurrentspeed.Wearethefirstoutputofthevideocamerasyncvideosignalseparationandhigh-speedADconversion,acombinationofbothimagestogethertocompletetheacquisition,thedataontheadoptionofthesoftwareandthentobinaryprocessing,distinguishablacklineandwhitecircuitboards,extractusefulinformationtrack!PIDcontrolalgorithmusingtheadjustmentdrivemotorspeedandsteeringangle,thecompletionofthemodelvehiclevelocityandmovementdirectionoftheclosed-loopcontrol.Tofacilitatedebugging,testingperiodandweusetheLCDscreenanddigitalcontrolmeanssuchasonlinedebuggingobserveddynamicandstaticdata.Smartcarstoenhancethestability,adaptability.ThroughextensivetestingshowsthatthesystemisKeywords:，CCD目第一章引 目第一章引 第五章軟件系統(tǒng)設(shè) ECT模 5.5轉(zhuǎn)向和速度控 第六章開(kāi)發(fā)制作與調(diào) 第七章結(jié) 7.1模型車主要技術(shù)參數(shù)說(shuō) 7.2總 V 附錄 第一1.1續(xù)黑線或電磁線作為引導(dǎo)線，黑線寬為2.5cm。比賽規(guī)則限定了跑道寬度50cm第一1.1續(xù)黑線或電磁線作為引導(dǎo)線，黑線寬為2.5cm。比賽規(guī)則限定了跑道寬度50cm11.2文獻(xiàn)X12應(yīng)用的在線開(kāi)發(fā)方法》和自己從網(wǎng)上買的《Freescale9S121.2文獻(xiàn)X12應(yīng)用的在線開(kāi)發(fā)方法》和自己從網(wǎng)上買的《Freescale9S121.3本文233第二統(tǒng)設(shè)2.1系統(tǒng)方案介智能車系統(tǒng)采用飛思卡爾16位單片機(jī)MC9S12XS128為核心控制單元，由攝像頭負(fù)責(zé)采集信號(hào)，攝像頭拍攝賽道圖像并以PAL第二統(tǒng)設(shè)2.1系統(tǒng)方案介智能車系統(tǒng)采用飛思卡爾16位單片機(jī)MC9S12XS128為核心控制單元，由攝像頭負(fù)責(zé)采集信號(hào)，攝像頭拍攝賽道圖像并以PAL2.2系統(tǒng)總體結(jié)結(jié)構(gòu)圖如圖45準(zhǔn)CCD攝像 編碼 號(hào)系統(tǒng)結(jié)5準(zhǔn)CCD攝像 編碼 號(hào)系統(tǒng)結(jié)M1信號(hào)之一。內(nèi)部Flash高至128KB，擁有2組各8之一。內(nèi)部Flash高至128KB，擁有2組各8路10位A/D、16路I/O口，有功能任小車的檢測(cè)和控制功能。所以我們使用了以S12X63.1減輕車身重3.1減輕車身重3.2車身重心調(diào)73.3舵機(jī)安裝的3.3舵機(jī)安裝的圖3.4前輪傾角調(diào)定的內(nèi)傾角更有利于轉(zhuǎn)彎，高速情況下車子行進(jìn)的更穩(wěn)。效果如圖：圖8圖3.5編碼器的安以這也成了我們安裝編碼器的最終方案。安裝效果如圖圖3.5編碼器的安以這也成了我們安裝編碼器的最終方案。安裝效果如圖圖圖53.6攝像頭的安我們自行設(shè)計(jì)了輕巧的鋁合金夾持組件并采用了碳纖維管作為安裝CCD3.6攝像頭的安我們自行設(shè)計(jì)了輕巧的鋁合金夾持組件并采用了碳纖維管作為安裝CCD圖4.1電源模塊設(shè)這次比賽所使用的電源是由6節(jié)相同型號(hào)的電池串聯(lián)起來(lái)從而得到7.2V4.1電源模塊設(shè)這次比賽所使用的電源是由6節(jié)相同型號(hào)的電池串聯(lián)起來(lái)從而得到7.2V的外圍元件就能構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。與前兩種穩(wěn)壓器件相比，TPS73504.1.1升壓電路來(lái)提供12V的輸出，升壓電路中我們選用的核心芯片是4.1.1升壓電路來(lái)提供12V的輸出，升壓電路中我們選用的核心芯片是圖如圖4.1.2MC3406312V4.2驅(qū)動(dòng)4.1.2MC3406312V4.2驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)5圖BTS7960的芯片內(nèi)部為一個(gè)半橋。INHBTS7960。INMOSFET導(dǎo)通。IN=1圖BTS7960的芯片內(nèi)部為一個(gè)半橋。INHBTS7960。INMOSFET導(dǎo)通。IN=1INH=1MOSFET導(dǎo)通OUT引腳輸出高電平；IN=0INH=1MOSFET導(dǎo)通，OUT引腳輸出低電平。SRMOS管導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間，具有防電磁干擾的功能。IS引腳是電流檢測(cè)輸出引腳。BTS7960的引腳IS具有電流檢測(cè)功能。正常模式下，從IS引腳流出的電流與流經(jīng)高邊MOS管的電圖（a）IS引腳電流輸出，圖（b）IS引腳上的電流2.0m短路導(dǎo)線（R=0.2Ω），0.75mm1kΩ電阻和一個(gè)發(fā)光二極管。VS與電池正極間導(dǎo)線長(zhǎng)1.5m（R=0.15Ω）。如圖5所示，其VISIS引腳對(duì)地的電壓、VLOUT引腳對(duì)地電壓，IL為發(fā)生對(duì)地短路了BTS7970做為驅(qū)動(dòng)芯片，其外圍電路與7960的電路基本一致，電路如圖4.2.3了BTS7970做為驅(qū)動(dòng)芯片，其外圍電路與7960的電路基本一致，電路如圖4.2.34.3舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模5舵機(jī)的響應(yīng)速度即舵機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)舵機(jī)的響應(yīng)速度即舵機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，IPS017伺服器響應(yīng)速度為0.2S/604.4車速檢測(cè)模圖4.5攝像頭及視頻信號(hào)處圖4.5攝像頭及視頻信號(hào)處5清晰度：380分辨率：352（水平）*288（垂直標(biāo)配鏡頭尺寸規(guī)格感光面積最低照度電子快門功耗CCD的輸出只有一路視頻信號(hào)，我們需要對(duì)其進(jìn)行視頻分離，同時(shí)進(jìn)行AD清晰度：380分辨率：352（水平）*288（垂直標(biāo)配鏡頭尺寸規(guī)格感光面積最低照度電子快門功耗CCD的輸出只有一路視頻信號(hào)，我們需要對(duì)其進(jìn)行視頻分離，同時(shí)進(jìn)行AD我們的智能模型車自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用黑白全電視信號(hào)格式CCD4.5.14.5.1度我們使用了片外高速AD，選擇了tlc5510，該芯片完成一次轉(zhuǎn)換僅需2us，電壓也基本上在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，所以滿足轉(zhuǎn)換出來(lái)的灰度值始終在0—2554.5.1度我們使用了片外高速AD，選擇了tlc5510，該芯片完成一次轉(zhuǎn)換僅需2us，電壓也基本上在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，所以滿足轉(zhuǎn)換出來(lái)的灰度值始終在0—2555圖轉(zhuǎn)接板，轉(zhuǎn)接板pcb如圖圖4.6單片圖轉(zhuǎn)接板，轉(zhuǎn)接板pcb如圖圖4.6單片機(jī)最小單片機(jī)最小系統(tǒng)部分使用MC9S12XS128，80板空間，板上僅將本系統(tǒng)所用到的引腳引出，包括PWM部中斷接口，若干普通4.6.1圖PORTB：撥碼開(kāi)關(guān)（設(shè)置功能）板空間，板上僅將本系統(tǒng)所用到的引腳引出，包括PWM部中斷接口，若干普通4.6.1圖PORTB：撥碼開(kāi)關(guān)（設(shè)置功能）55.15.1MC9S12XS控制軟件智能車開(kāi)發(fā)環(huán)境采用了飛思卡爾MC9S12XS系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件持插件工具等特點(diǎn)。在CodeWarrior界面完成編譯后，通過(guò)BDMCodeWarrior環(huán)境下向MC9S12XS模塊下載程序。BDM工具使用簡(jiǎn)單，十分方5.2軟件系統(tǒng)總在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，用到了該單片機(jī)的4PWM表CCD5E15.2軟件系統(tǒng)總在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，用到了該單片機(jī)的4PWM表CCD5E1行同步信 場(chǎng)同步信PA0~PB0~5.35.3.1時(shí)鐘模可以選用8MHz或16MHzSYNR5.35.3.1時(shí)鐘?？梢赃x用8MHz或16MHzSYNRREFDV可以得到64MHz的總線頻率5.3.2PWM輸出模MC9S12XS128集成了8路8位獨(dú)立PWM通道，通過(guò)相應(yīng)設(shè)置可變成4個(gè)16位ClockA和ClockSA；PWM2、PWM3、PWM6、PWM7構(gòu)成另一組，使用時(shí)鐘源ClockBClockSB。ClockA和ClockB均是由總線時(shí)鐘經(jīng)過(guò)分頻后得到，分頻范圍通過(guò)寄存器PWMPRCLK來(lái)設(shè)置，ClockSA和ClockSB是分別通過(guò)ClockA和ClockB5器，3個(gè)16位通道的輸出分別使用通道7、3、15.3.3ECT模X12得ECT具有8個(gè)輸入（IC）捕捉/輸出(OC)比較通道，可以通過(guò)設(shè)置PE模式里一樣很方便，將所用到的P75.3.4器，3個(gè)16位通道的輸出分別使用通道7、3、15.3.3ECT模X12得ECT具有8個(gè)輸入（IC）捕捉/輸出(OC)比較通道，可以通過(guò)設(shè)置PE模式里一樣很方便，將所用到的P75.3.4外部中5.4路徑識(shí)別與5.4.1圖像的二值5.4.1圖像的二值5圖圖5.4.2賽車走線路徑的選根據(jù)我們的分析，當(dāng)賽車采集到的圖像能夠覆蓋一個(gè)比較完整的大S一個(gè)比較好的路徑快速通過(guò)S彎道；相反，如果視場(chǎng)無(wú)法覆蓋一個(gè)完整的S5.4.2賽車走線路徑的選根據(jù)我們的分析，當(dāng)賽車采集到的圖像能夠覆蓋一個(gè)比較完整的大S一個(gè)比較好的路徑快速通過(guò)S彎道；相反，如果視場(chǎng)無(wú)法覆蓋一個(gè)完整的S很好，究其原因是由于圖像分布不均，三分之二的行分布于車體前方50cm試，找各種賽道的不同點(diǎn)，也做出了一定的效果，但是穩(wěn)定性不高，如果入大5大前瞻當(dāng)前瞻達(dá)到1.4m—1.5m時(shí)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)能夠覆蓋一個(gè)比較完整的S5.4.3起跑線檢5.4.4大前瞻當(dāng)前瞻達(dá)到1.4m—1.5m時(shí)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)能夠覆蓋一個(gè)比較完整的S5.4.3起跑線檢5.4.4抗干擾處5.5轉(zhuǎn)向和速度5.5轉(zhuǎn)向和速度利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的（SystemwithSteady-stateError）制器中僅引入5了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分(PD)6.1開(kāi)發(fā)6.1開(kāi)發(fā)6.1.1軟件開(kāi)發(fā)平此次智能車大賽的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)為CodeWarrior圖CodeWarrior是面向以HC12、S12和X12為CPU工具、項(xiàng)目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器等。在加所需的程序代碼。工具、項(xiàng)目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器等。在加所需的程序代碼。該版本的PE模式非常方便，不用再去自己寫(xiě)一大堆的初6.2系統(tǒng)6.2.1硬件調(diào)6.2.2軟件調(diào)要先對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行調(diào)試，并編寫(xiě)各部分的子程序。調(diào)試PWM6.2.2軟件調(diào)要先對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行調(diào)試，并編寫(xiě)各部分的子程序。調(diào)試PWMCodeWarrior界面完成程序編譯后，通過(guò)BDM5第七7.1模型車主要技術(shù)參數(shù)表7.27.2.1第七7.1模型車主要技術(shù)參數(shù)表7.27.2.1電路電容總量（微法賽道信息檢測(cè)空間精度（毫米賽道信息檢測(cè)頻率（次/秒車模重量（帶有電池）（千克約07.2.27.2.47.2.27.2.45參考文獻(xiàn)C參考文獻(xiàn)CFreescale9S12附錄程序源代voidcrg_init(void){SYNR=0xc0|0x09;附錄程序源代voidcrg_init(void){SYNR=0xc0|0x09;//disengagePLLto//turnon//BUSCLKSEL_PLLSEL//whenpllissteady,thenuse//engagePLLto}voidinit_ph(void){}voidpwm_init(void){//PWM01A_CLK//PWM01A_CLKPWM4567選擇//周期////}voidinit_IRQ(void){}voidinit_ect(void){//Settherisingedgefor}#defineDATA_ROW#defineDATA_LINEunsignedcharimage_row,image_line;unsignedcharstraight_flag,right_flag,left_flag,search=0;unsignedintpulse_count,int5voidcrg_init(void);voidpwm_init(void);voidinit_ph(void);voidget_bin(void);voidget_black(void);voidinit_IRQ(void);voidinit_ect(void);voidget_speed(void);voidunsignedintvoidcrg_init(void);voidpwm_init(void);voidinit_ph(void);voidget_bin(void);voidget_black(void);voidinit_IRQ(void);voidinit_ect(void);voidget_speed(void);voidunsignedintunsignedintabsolute(intx){if(x>0)return(x);}void{}voidget_bin(void){unsignedchar{{if(image_data[i][j]>0x35)}}}voidget_black(void){unsignedchari,j,n,flag;}voidget_black(void){unsignedchari,j,n,flag;{if(search<1)search=0;{}}if(flag)break;{for(j=search;j>0;j--{if((image_value[i][j])&&(image_value[i][j-1])&&((image_value[i-1][j-1])||(image_value[i-{}}}}for(i=row_start;i<255;i--{if((start<1)||(start>95))start=0;{{if((absolute(black_line[i+1]-5{}else}}}for(i=DATA_ROW-2;i<255;i--{if(black_line[i]>95)black_line[i]=95;{}else}}}for(i=DATA_ROW-2;i<255;i--{if(black_line[i]>95)black_line[i]=95;{}}black_count=0;for(i=DATA_ROW-1;i<255;i--{{ 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