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基于CMOS摄像头智能赛车的设计与实现
资料介绍
汽车作为现代工业文明的象征，经过了一百多年的发展，在现代开始与电子计算机等最新科技逐渐结合，从而衍生出众多的发展方向，汽车智能化便是其中之一。智能车利用传感器感知行驶环境，控制核心分析规划路径，最后实现自主行驶及其他辅助功能。
本文设计试制了一辆寻线行驶的智能赛车。智能赛车基于飞思卡尔Freescale公司生产的MC9S12 XS128型16位单片机设计了智能赛车总控制方案，采用OV7620型CMOS面阵摄像头对比赛赛道信息进行采集，对舵机的转向输出以及驱动电机的速度输出进行控制，实现了智能车的自主行驶。路径追踪算法中，以白色赛道两侧黑色线为边界截止标识，摄像头传感器准确提取偱迹路径信息，并将此信息反馈给处理器。主控芯片的处理程序中，为提高路径追踪的准确性，同时考虑赛车快速行驶的需求，本文参考多种控制算法，如PID控制与模糊控制等先进实用控制算法对智能赛车的转向输出和速度输出进行优化。赛车制作完成之后，通过在标准赛道上实际测试，确定了符合赛车控制精准、稳定，转向灵敏，速率最优的算法组合。
具体研究内容如下：
（1）通过对智能赛车整体的系统受力平衡分析，对舵机安装位置进行优化选择。
（2）设计了智能车的整车电路。
（3）建立了电机工作和舵机工作的数学模型，并根据模型建立控制方法。
（4）研究了图像采集、二值化处理、滤波去噪及图像校正方法。
（5）根据对电机和舵机的控制方法，试验验证了方法的可行性。
（6）设计了车辆行驶的手动控制方法，并为车辆设计了防盗功能。
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