智能車(chē)在探測(cè).救生等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，針對(duì)圖像識(shí)別智能車(chē)缺乏穩(wěn)定的運(yùn)行狀況，提出一套完整的硬件設(shè)計(jì)思路.該系統(tǒng)以飛思卡爾公司的MC9S12XSl28單片機(jī)為核心控制器，設(shè)計(jì)智能車(chē)整體硬件系統(tǒng)框架，并詳細(xì)給出了智能車(chē)電源單元電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)控制的電路圖、通過(guò)分析路徑信息采集、速度信息采集、以及對(duì)輸入/輸出模塊與單片機(jī)連接，說(shuō)明如何構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng).以上硬件系統(tǒng)應(yīng)用在智能車(chē)中得到了穩(wěn)定的運(yùn)行.
近年來(lái)，智能車(chē)輛和智能交通已成為汽車(chē)和智能控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一.智能車(chē)即輪式移動(dòng)機(jī)器人，智能車(chē)的設(shè)計(jì)涉及模式識(shí)別.傳感技術(shù).電子.控制.計(jì)算機(jī).機(jī)械和電源等多個(gè)學(xué)科.智能小車(chē)能在非特定環(huán)境下工作，在探測(cè).救生等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)智能循跡系統(tǒng)的研制和改進(jìn)，對(duì)上述領(lǐng)域產(chǎn)品的研發(fā)具有推動(dòng)作用.
本文以第七屆飛思卡爾智能車(chē)比賽為背景，討論攝像頭識(shí)別的智能車(chē)在復(fù)雜道路條件下的運(yùn)行情況.該系統(tǒng)采用MC9S12XS128微控制器作為核心控制器并結(jié)合OV7620 圖像傳感器獲取路況信息.微控制器輸出三路PWM信號(hào)，其中兩路用來(lái)控制車(chē)速，一路用來(lái)控制舵機(jī)的方向.三路信號(hào)均通過(guò)調(diào)節(jié)PWM 信號(hào)的占空比，來(lái)控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn).反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和舵機(jī)的轉(zhuǎn)向.
實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車(chē)的良好精確的控制，沒(méi)有一套合理穩(wěn)定的硬件電路是難以保證智能車(chē)的良好運(yùn)行.本文主要對(duì)智能車(chē)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì).
1 智能車(chē)硬件系統(tǒng)整體框架
智能車(chē)硬件系統(tǒng)主要包括控制器.電源電路單元.輸入設(shè)置.攝像頭OV7620圖像采集.車(chē)速檢測(cè).舵機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)，串口通信等模塊.按照以上模塊的功能，小車(chē)的硬件系統(tǒng)可以分成：電源部分.信息獲取部分.信息處理部分.實(shí)時(shí)控制和輸入/輸出部分，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的控制系統(tǒng).圖1為智能車(chē)整體硬件組成系統(tǒng).
智能車(chē)競(jìng)賽攝像頭組的小車(chē)用攝像頭采集道路信息，利用采集到兩條黑色邊界線(xiàn)和白色賽道的灰度值不同，識(shí)別道路狀況，通過(guò)處理采集到的圖像，對(duì)小車(chē)實(shí)施實(shí)時(shí)控制.本文利用單片機(jī)MC9S12XSl28處理采集到的數(shù)據(jù)，用舵機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制小車(chē)的運(yùn)行.
智能車(chē)設(shè)計(jì)的完整方案是：用攝像頭采集道路信息，攝像頭內(nèi)部集成了ADC 和圖像的行場(chǎng)分離芯片LM1881.根據(jù)采集到的一場(chǎng)圖像情況，計(jì)算出賽道的曲率半徑，對(duì)于賽道不同彎曲程度，用不同的PWM信號(hào)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)向和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得小車(chē)能夠智能化的沿著賽道行駛.
