光电智能车硬件系统的设计研究.pdf

【光电智能车硬件系统的设计研究】是关于智能汽车竞赛中光电组车辆硬件设计的一篇研究论文，主要探讨了如何设计一个基于MK60FX微控制器的光电智能车系统。该系统利用摄像头检测赛道信息，通过图像处理算法提取车模位置，并采用PID控制策略调整舵机和电机的工作状态，以实现对车模的精确控制。 文章首先介绍了智能车竞赛的背景和意义，强调了机动车智能化在应对突发事故和提高交通安全方面的重要性。光电智能车在此背景下，需要能够识别赛道、自主行驶且不偏离路线。比赛规则规定，车辆必须在特定赛道上完成一圈，且尺寸和速度需在规定范围内。 在硬件设计部分，核心模块选用的是MK60单片机，这是一款32位微控制器，内置ARM Cortex M4内核，具备多种功能，如ADC/DAC、FTM、TSI、通讯接口、PIT、RTC、DMA、SD、WDOG、GPIO、LPTM、FLASH和SYS等，能满足智能车的各种控制需求。电源模块包括7.2V、6V、5V和3.3V电源，通过稳压芯片转换比赛规定的7.2V电池电压。传感器模块包括摄像头和编码器，摄像头选择OV7725，适合高速行驶时的动态图像捕捉，编码器采用欧姆龙500编码器，用于实时监测电机转速。 驱动电路部分采用了BTN7971设计的H桥控制电路，能实现电机的正反转，满足智能车对速度的精确控制要求。此外，系统还使用了位置式PID调节舵机角度，增量式PID调节电机转速，确保了对车模运动速度和方向的闭环控制。 总体来说，这篇研究详细阐述了光电智能车硬件系统的设计思路和实现方法，为智能车竞赛提供了技术参考和专业指导，有助于参赛者理解和构建自己的智能车系统。