[飞思卡尔杯]大学生电子设计大赛之西安电子科技大学“飞跃”代表队技术报告.pdf

《飞思卡尔杯》全国大学生电子设计大赛是针对电子或嵌入式专业大学生的一项重要赛事，旨在提升学生的创新能力和实践技能。西安电子科技大学的“飞跃”代表队在比赛中提交的技术报告详细介绍了他们的智能汽车系统设计，展示了他们在硬件选择、软件算法及系统集成方面的综合能力。 该智能汽车的核心控制器选择了飞思卡尔公司的HCS12单片机，这是一种常见的微控制器，具有处理能力强、功耗低等特点，适合用于小型嵌入式系统。路径检测传感器采用光电红外管阵列，能够有效地识别赛道线条，确保车辆能够准确地追踪路径。同时，通过光电编码器来监测车轮转速，实现对车辆速度的精确控制。 在控制系统设计中，队伍运用了PID（比例-积分-微分）算法，这是一种经典的控制理论，能够根据实时误差调整控制输出，从而实现稳定且快速的响应。PID算法通过对偏差的累积和速率进行计算，以调整电机的PWM（脉冲宽度调制）信号，进而控制电机转速和方向。同时，他们还采用了滞后补偿算法，这可以有效抵消因系统延迟导致的控制精度下降，提高寻迹的平均速度。 Labwindows/CVI是一种基于虚拟仪器的开发环境，团队利用它构建了仿真平台，可以进行系统建模和算法仿真。在该平台上，他们可以对整个智能车系统进行预测试和优化，确保在实际竞赛中的性能表现。 报告中详细阐述了各个模块的设计与比较，包括测量模块（路径检测和速度检测）、控制模块（方向控制和速度控制）以及执行模块等。在方案比较与论证部分，团队分析了不同方案的优缺点，选择了最适合实际应用的技术，展示了他们在工程决策上的严谨性和创新性。 通过一系列的仿真、调试和实际测试，团队证明了其设计方案的有效性，实现了智能车的高效自动寻迹。这种综合性的项目经验对于参赛队员来说，无疑是宝贵的实践经验，也是对他们专业知识和团队协作能力的极好锻炼。 这份技术报告详尽地揭示了智能汽车设计的各个方面，从硬件选型到软件策略，再到系统整合，无不体现出大学生在电子设计领域的专业素养和创新能力。对于其他参赛者和学习者而言，这是一份极具参考价值的资源，有助于他们在电子设计竞赛中取得更好的成绩。