智能小車控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案及開發(fā)過程

　　本技術(shù)報(bào)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(jì)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(hào)，之后通過快速有效的處理算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行正確的決策，最終將控制信號(hào)傳送給執(zhí)行單元對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)系統(tǒng)的最新狀態(tài)又通過數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行反饋。該系統(tǒng)涉及自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制理論、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、圖像處理技術(shù)、電子、電氣、機(jī)械等多個(gè)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(shí)要求能夠在有一定噪聲干擾的環(huán)境下穩(wěn)定工作，同時(shí)適應(yīng)各種不同的賽道場景，以及有一定的機(jī)械強(qiáng)度避免碰撞造成的損傷。

　　本智能車系統(tǒng)主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)三個(gè)部分組成，本文將分為不同的章節(jié)對(duì)本系統(tǒng)各個(gè)部分以及模塊的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹，并闡述我們在機(jī)械、軟件、硬件方面的創(chuàng)新方案，以及針對(duì)雙車對(duì)抗問題的特殊考慮。通過比較不同車模的優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)最終采用 B 型車模作為機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，以追求更快的速度響應(yīng)和驅(qū)動(dòng)能力。系統(tǒng)采用 OV7725 鷹眼攝像頭對(duì)賽道場景進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采用 MK60 作為主控芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。此外系統(tǒng)還利用 SD-5 舵機(jī)進(jìn)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(jī)和舵機(jī)對(duì)車體進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制和速度控制。