### 北京科技大学飞思卡尔智能比赛技术报告关键知识点解析
#### 一、比赛背景与方案简介
**比赛背景:**
本次技术报告来源于第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛。该赛事旨在促进大学生对智能汽车技术的研究与实践,通过比赛的形式激发学生的创新能力和团队协作精神。
**方案简介:**
北京科技大学天津学院二队在此比赛中提交了一份详细的技术报告,报告中详细介绍了他们的智能车设计方案。该设计方案基于Freescale 16位单片机MC9S12DG128构建控制系统,利用激光传感器采集赛道信息,并通过赛道记忆方法实现对赛道的精准导航。此外,还采用了欧姆龙光电编码器进行速度反馈处理,并选择了PID控制策略来优化车辆的行驶性能。
#### 二、赛车系统整体设计
1. **系统硬件结构设计:**
- 主控单元:采用Freescale 16位单片机MC9S12DG128作为核心处理器。
- 感知单元:利用激光传感器进行赛道信息的实时采集。
- 控制单元:通过PID控制算法实现精确的速度和方向控制。
- 执行单元:包括电机和舵机等执行机构。
2. **光电传感器:**
- **传感器选型:** 报告中提到使用了激光传感器,这类传感器具有高精度和快速响应的特点,非常适合于赛道信息的实时采集。
- **传感器排布:** 激光传感器的位置布局对于信息采集的准确性和全面性至关重要,报告中对此进行了详细介绍,确保传感器能够有效覆盖整个赛道范围。
#### 三、主控板硬件电路设计
1. **电源模块:**
- 为确保系统的稳定运行,报告详细介绍了电源模块的设计思路,包括电压转换、稳压等方面的技术细节。
2. **电机驱动模块:**
- 报告中对电机驱动模块进行了详细说明,包括硬件电路设计、驱动电机性能测试等内容,确保电机能够高效且稳定地工作。
3. **硬件抗干扰措施:**
- 针对电磁干扰等问题,报告提出了多种硬件级抗干扰措施,如滤波、屏蔽等技术手段,以提高系统的稳定性和可靠性。
4. **印制电路板可靠性和抗干扰设计:**
- PCB设计是电子设备的重要组成部分,报告中对该部分的设计进行了深入探讨,包括布局规划、信号完整性分析等关键技术点,确保电路板的高质量制造。
5. **主控板的安装:**
- 报告还讨论了主控板的安装方法,包括如何将其牢固固定在赛车上的具体步骤和技术要点。
#### 四、电机驱动模块
1. **硬件电路设计:**
- 对电机驱动模块的具体硬件电路设计进行了详述,包括电路图、元器件选型等内容。
2. **驱动电机性能测试:**
- 在开发过程中,对所选电机的性能进行了全面测试,以确保其能够满足赛车在比赛中的动力需求。
3. **程序代码:**
- 报告中还分享了一部分电机驱动模块的控制程序代码,这些代码实现了对电机的精确控制,包括速度调节、方向控制等功能。
#### 五、舵机驱动模块
1. **硬件电路设计:**
- 报告同样详细介绍了舵机驱动模块的硬件电路设计,包括电路原理图、元器件参数等。
2. **程序代码:**
- 提供了舵机控制的部分程序代码,这部分代码负责实现舵机的角度调节,从而控制赛车的方向。
北京科技大学天津学院二队提交的技术报告涵盖了智能赛车设计的多个关键环节,不仅提供了详细的硬件设计指南,还包括了软件开发方面的内容。这份报告对于参与智能汽车竞赛的学生来说是一份宝贵的参考资料,对于智能汽车领域的研究人员也有一定的参考价值。