基于单片机控制的智能车测速算法研究

智能超速抓拍识别系统(精简)

高清晰超速抓拍视频监测系统技术方案沈阳科消电子工程有限公司

第1章前言 1.1项目概述随着全国公路交通建设的快速发展和机动车辆的普及，厂内公路的不断加宽，路口的增多，机动车的行驶速度也不断加快，这些都增大了交通事故发生的几率，也为管理部门提出了更高的要求。公路车辆智能监测记录系统，是智能交通系统的一个重要的组成部分。系统利用先进的视频、通讯、微机控制、网络、图像处理、信息处理等技术实现对监控路面的车辆通过时间、地点、车速、行驶方向、号牌号码、号牌颜色、车辆图像等车辆信息进行自动采集和处理，通过对运行车辆的构成、流量分布、违章情况进行常年不间断的记录与分析，为交通规划、交通管理、道路养护部门提供重要的基础和运行数据。公路车辆智能监测记录系统作为智能交通的一个重要组成部分，主要应用于重要路段路面监控、实现道路安全管理的智能化和自动化。该系统不仅能够抓拍高清晰的车牌图像还能够抓拍高清晰的车辆全景图图像和司乘人员面部图像，为管理部门加强管理提供了丰富的信息，同时该系统的识别率和抓拍率均高于基于普通摄像机的抓拍系统。 1.2建设目标智能抓拍识别采用视频摄像机抓拍技术，能全天候24小时不间断地对出城车辆自动进行实时监测抓拍，实时自动识别机动车辆牌照号码，并记录显示车辆号牌的图片。将图像存储到磁盘相应目录下,车辆通过的信息写入相关数据库,并在全景图像中标明车辆通行数据,如时间、地点、车型、车辆号牌、车牌颜色、车速、方向等。大容量自动溢出存储采取循环覆盖技术，单套系统配备大容量硬盘，可存储车辆不低于80万辆。当超出80万辆车时，自动对最前面的图片数据依次进行覆盖，整个系统始终保留至少80万

基于单片机的测速仪设计

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华北理工大学轻工学院Ｑｉng Goｎg ColleｇｅＮoｒthＣｈｉnａUniversitｙｏf Science and Ｔechnology 课程设计报告课程名称:EＤＡ辅助设计项目名称:基于单片机的测速仪设计专业班级: 学号：姓名：成绩:

一、项目说明转速是工程中应用非常广泛的一个参数, 其测量方法较多，而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法,目前这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求。随着大规模及超大规模集成电路的发展，使得全数字测量仪器越来越普及，其转速测量仪器也可以用全数字化处理。在测量范围和测量精度方面都有很大提高。因此，本次设计的目的是：对各种测量转速的方法加以分析,针对不同的应用环境，利用ＡＴ89S52系列单片机设计一种全数字化测速仪器。本设计在通电后就会开始运行进行测速,由数码管进行显示当前转速,按下S1将会重置。二、项目原理图１、原理图

图1 项目原理图 2、各部分说明（1）电源部分 DC０02插座是带有插入断开开关，中心脚为1脚,下面为２脚，侧面为3脚，插入时3脚断开。的一款给单片机提供5v电压的电源。图2电源 (2）ＳTC8９C52芯片ＳTC８9C52是一个低功耗，高性能CＭOS8位单片机，片内含具有如下特点:40个引脚，４ｋＢｙtｅsFｌasｈ片内程序存储器，128byｔes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出（I/O)口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗(WDTC）电路,片内时钟振荡器。此外，STC89C52设计和配置了振荡频率可为0HＺ并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,ＣPＵ暂停工作,而RAＭ定时计数器,串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RＡM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PＤＩP、TQＦP和ＰLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。

智能车电磁检测及控制算法的研究

智能车电磁检测及控制算法的研究摘要：在智能车传统PID、PD控制的基础上进行改进，提出了一种更为稳定快速的循迹控制方法。智能车的方向控制和速度控制都具有非线性、大滞后的特点，传统的控制方法存在着响应时间不够及稳态误差大的缺点。通过电磁传感器的合理设计，对路径信息和车体状态进行检测，并在此基础上引入基于模糊控制的变参数PD控制和变结构控制。实验结果表明，与传统方法相比，智能车运行的稳定性和快速性都得到了很大的提高。关键词：智能车； MC9S12XS128；模糊控制；变参数PD控制器；变结构控制器本文是以第五届飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛为背景。本届比赛新增加了电磁组的比赛，在50 cm宽的赛道中心铺设有直径0．1～0．3 mm的导线，其中通有20 kHz，100 mA的交变电流。除此之外，在赛道的起跑线处还有永磁铁标志起跑线的位置。车模要通过自动识别导线所产生的电磁场进行路径检测。从道路元素来看，赛道一般可以分成直道、转弯、S道、回环道等形式。在智能车行驶的过程中，为了选择最佳路径，减少行驶距离，在转弯处最好选择内切，小 S弯甚至可以近似的走成直线。但是由于电磁传感器的局限性，不可能像摄像头一样检测到前方赛道的全貌，这就要求在算法上有所突破。1 智能车系统的硬件组成1．1 整体硬件结构介绍图1所示为智能车控制系统的硬件框图。系统采用飞思卡尔半导体公司的16位微处理器MC9S12XS128作为核心控制芯片，设计最小系统模块；外围电路包括路径检测模块，速度检测模块，舵机转向模块，电机驱动模块；电源模块为整个系统提供动力支持。其中速度检测模块采用光电编码器采集信号，并通过微控制器的ECT模块进行脉冲捕捉计数，测得速度值；电机驱动采用H桥，可实现电机的正反转及制动。 ?

雷达测速仪有哪些特点

我国河流湖泊众多，水网密布，而要测量水流的流速，记录水文数据资料，就需要用到测速仪。雷达测速仪就是众多测速仪中的一种，雷达测流运用的原理是多普勒效应。多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴约翰.多普勒而命名的。在声学领域中,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率将有所变化,此种频率的变化称之为频移,即多普勒效应。如下图所示,当雷达流速仪与水体以相对速度V发生对运动时，雷达流速仪所收到的电磁波频率与雷达自身所发出的电磁波频率有所不同, 此频率差称为多普勒频移。通过解析频移与V的关系，得到流体表面流速。雷达测速仪被广泛应用在河道、灌渠、防汛等水文测量；江河、水资源监测；环保排污、地下水道管网监测；城市防洪、山区暴雨性洪水监测；地质灾害预警监测等诸多领域。今天我们主要来看看雷达测速仪的特点，主要有如下几个特点： 1、非接触、安全低损、少维护、不受泥沙影响； 2、能胜任洪水期高流速条件下的测量； 3、具有防反接、防雷保护功能； 4、系统功耗低，一般太阳能供电即可满足测流需要； 5、多种接口方式，既有数字接口又具有模拟接口，方便接入系统； 6、无线传输功能（可选），可将数据无线传输到3.5km以外；

7、测速范围宽，测量距离远达40m； 8、多种触发模式：周期、触发、查询、自动； 9、安装特别简单，土建量很少； 10、全防水设计，适合野外使用。非接触雷达测流方式测速时设备不受污水腐蚀，不受泥沙影响，少受水毁影响，土建简单，便于维护，保障人员安全，特殊的天线设计使得功耗超低，大大降低了供电需求。不仅可用于平时流速监测，而且特别适合承担急难险重观测任务。航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商, 拥有多项专利和软件著作权。航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户, 提供雷达流速流量在线监测解决方案。航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心,拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作,有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。

移动测速仪技术方案

移动测速仪技术方案一、系统组成移动测速系统由高分辨率数字摄像机，具有自动方向判别的定角式测速雷达，工业级控制计算机，专用高速智能闪光灯，专用蓄电锂电池及充电器，系统软件，专用车载吸盘，支撑三角架及系统附件等组成。二、系统功能和性能要求（1）系统设备应为工业化设计，产品化程度高，结构合理，使用方便，性能稳定可靠，既可用于高速公路又可用于普通公路，既可在车载巡逻状态下使用该设备，又可以安装于三角架上放置路边使用。该设备应能对超速违法行为进行自动抓拍取证，并应具有数据网络传输功能、车辆稽查功能、车牌识别功能、GPS车辆定位等功能。（2）设备应可以在车载巡逻状态下使用，又可以安装于三角架上放置路边使用，可自动抓拍车头，也可选择自动抓拍车尾；（3）高清晰度抓拍：系统要求采用200万像素工业级高速、高分辨率数字摄像机捕获违法车辆的照片；系统采能根据环境光的亮度自动调整摄像机增益，保证在不同环境条件均能输出高质量图片。（4）夜间拍摄功能要求：设备应采用高速同步闪光灯，夜间拍摄的图片清楚，车型、车身颜色、车牌号码及颜色清晰可辩。（5）要求有完善的现场下载软件和后台管理软件，并可进行功能扩展，可以应客户的需求和现有的违法系统对接，实现网络化管理。（6）图像输出功能要求：系统可通过U盘，移动硬盘，现场无线下载（无线局域网）、CDMA，3G无线网络等方式将图片信息传输到主处理终端；（7）电源要求：配备专用动力锂电池电源，无需外接电源,可在野外环境下连续工作12小时以上，能适应野外各种场合使用；具有欠压、过载等保护设计。（8）规范的外部接口：系统要求有USB、键盘、串口（RS232）、VGA、网口等通用接口，软件提供标准的文本及XML格式违章图文信息方便与其它系统集成；支持标

基于单片机的测速仪

NANHUA University 单片机课程设计题目基于单片机的测速仪学院名称电气工程学院指导教师职称副教授班级学号学生姓名 2010年 12 月 31日

《单片机课题设计》任务书

3．主要参考文献： [1] 胡汗才. 单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004 [2] 钱晓捷. 汇编语言程序设计[M].北京：高等学校教材，2005 [3] 张洪润. 张压凡.传感器与应用教程[M].北京：清华大学出版社，2005 [4] 张洪建.蒙建波.自动检测技术与装置[M].北京：化学工业出版社，2004 [5] 吕宁. 水箱水位PLC 自动控制系统的设计[J].电子技术，2005 [6] 刘东红.利用单片机89C52的一个并行I∕O口实现多个LED显示的一种简单方法,国外电子元器件.2002年（8） [7]童诗白．模拟电子技术基础．高等教育出版社，1999 [8]何立民．单片机高级教程——应用与设计．北京航空航天大学出版社，2000 [9]李嗣福．计算机控制基础．中国科技大学出版社，2001 [10]黄丹辉. 党向荣．微机测控系统中的接地系统设计， 2002．4.20 [11]蒋亚东. 敏感材料与传感器. 电子科技大学出版社，2008.12 [12]陈艾. 敏感材料与传感器. 化学工业出版社，2004.10.1 [13]戴佳、戴卫恒刘博文 .51单片机C语言应用程序设计电子工业出版社，2008.12 [14] 谢淑如，郑光钦，杨渝生 .Protel PCB 99 SE电路板设计.清华大学出版社，2001 [16] 江晓安、董秀峰. 模拟电子技术. 西安电子科技大学出版社, 2007.1 4．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容 1 2010.12.15 布置任务，教师讲解设计方法及要求 2 2010.12.16--2011.12.20 学生查找阅读资料，初定方案,小组会议讨论并确定方案 3 2010.12.21-2010.12.27 硬件电路设计及程序编写 4 2010.12.28-2010.12.30 仿真、实验并写说明书，小组讨论 5 2010.12.31 答辩主指导教师肖金凤日期： 2010 年 12月 14日

飞思卡尔智能车经验

RT，留下一点不算成功的经验吧。先说说个人认为要取得好成绩的两个最重要的先决条件。 1. 人，这个是大前提，对于一个好的队伍，判别标准其实很简单，就是队员3个人是玩伴关系还是领导和下属关系。前者，大家都是来玩这个智能车的，自然主观能动性就会很高，能自主学习。不会总是“等着所谓队长分配任务”。这样效率就会很高。成绩自然不会低，后者，如果“队长”个人能力很强的话，就会出现到最后只有“队长”一个人在干。其他的队员就会因为自己技术不行，渐渐退出。而不会因为自己不会而去主动的学习。如果“队长”能力一般，再没有一些强力指导老师的情况下，这样的队伍一般会悲剧掉。所以，新人在参加这个智能车比赛的时就要明确动机。参加智能车确实是来学习知识的，但不会有人真正的来教你。一切都靠自己。 2.跑道，这个是客观条件中最重要的，一条污浊、破损、不符合规则的跑道，是不可能出成绩的。我们学校的赛道就是因为当初制作和后期保养不到位，导致赛道诸多永久性污浊、破损。一开始车刚能爬的时候，问题还不明显，后来在测试让车能平滑过S弯时问题就来了，由于赛道污浊，远处的跑道在CCD看了是错误，导致S弯和普通弯看起来一样，致使S弯策略根本没有启用，当时一直到修改S弯策略，到后来调出图像来看才发现是采集的问题。至于赛道污浊破损带来的干扰要不要处理，答案是肯定的，因为就算是比赛用的跑道也会有擦不掉，补不了的地方。但处理这些问题，应该是放在车辆原先行驶策略都调试正确的情况下，再人为的加入这些干扰。这样修改程序起来就有的放矢。下面再以个人的观点介绍一下3个组别的特点，给新人选择做一个参考。摄像头：有点像开卷考试，能得到的东西很多，但是如何把这些东西用好就是一个学问。摄像头的关键就是如何从采集回来的图像所包含的诸多信息中，选出一些高效方便的信息来控制车辆。至于控制策略，个人觉得一个能根据不同赛道类型而变化比例系数的比例控制器就能很好的满足控制需要。光电组：想象起来很容易，其实很累的一个组，原理最简单，但是为了能有30CM以上的前瞻，和比较连续的偏差变化，就要下大功夫，先不说别的，让你装15个激光管，而且要保证不焊烧并要把光点打在一条线上，就是很繁琐的事情。总得来说，光电组拼的就是电路和传感器结构。不过对于看客来说，光电组是最好“看”的组，一排壮观的激光加上摆头的机械~ 电磁组：听起来有点复杂，其实比前两个组都轻松的组，电磁组又可分为数字和模拟两个类别。数字传感器就是和光电一样弄一排的传感器，看看哪个传感器接收到的信号最强以判断中线位置。模拟的就是比较两个传感器之间信号强度的差值来判断。电磁组好处就是不容易受到干扰，比赛上也见的，电磁车跑完的成功率是很高的，而且很容易判别起跑线。基本不用懂脑筋。而且如果选用是模拟传感器的话，能得到比较平滑的控制。先说这些，想到再继续关于摇头激光车的一点个人理解：为什么光电的车，要多花一个舵机去让传感器摇头呢？因为。为了能获得赛道上一个比较宽范围的信息，就必须把传感器做的很长。这样的后果就是重量。折中的办法就是摇头，通过摇头，可以使一个小尺寸的传感器检测到大范围 DEMOK工作室淘宝小店

智能小车智能蔽障算法研究(开题报告)

目录 1 课题背景 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2课题的目的和意义 (2) 2 文献综述 (2) 2.1国内外智能汽车发展状况 (2) 2.2基于不同避障方式的智能车 (3) 2.3智能车自动平衡技术现状 (4) 2.4智能车自动避障技术现状 (4) 2.5智能车路径计算和避障研究 (6) 3 研究方案 (8) 3.1研究内容及目标 (8) 3.2技术路线 (9) 3.3技术难点及解决办法 (10) 3.4创新之处 (10) 4 论文计划安排 (11) 4.1论文安排 (11) 4.2论文计划 (11) 参考文献 (12)

智能小车智能避障算法研究机设104班 (10100872) 王立人摘要：智能机器人是如今工程研究的热点，在工业和航空航天领域，智能车已作为一种重要的人力替代被广泛应用。本研究将在智能车能够双轮直立且自主循迹的基础上，通过自动控制方法来引导车辆前进，并通过控制系统避让行进过程中的障碍物。本研究结果将提供障碍物识别以及自动避障控制理论的新方法，为自主机器人的避障研究提供一些参考。最终实现两轮平衡车通过数字摄像头传感器在指定环境中上准确的判断路障并在一定速度下安全行驶。关键字：智能车,障碍物识别,避障算法,控制系统 1 课题背景 1.1 课题背景智能汽车的研究始于20世纪50年代初，美国Barrett Electronics公司开发出世界上第一台自动引导车辆系统（Automated Guided V ehicle System，AGVS）。与此同时，Basrrett 电子公司研制出牵引式小车系统，对钢丝索导引的路径进行跟踪。其后，美国国防部也将智能小车应用纳入其研究范畴中，NASA火星探测智能移动机器人Spirit和Opportunity都包含了路径跟踪内容；第三代军用智能汽车SmarTruck III能够利用光电信息技术探测，满足有路和无路条件下的车辆自动驾驶。在欧洲，20世纪80年代，意大利帕尔玛大学实验研制出ARGO实验车，配备有障碍物自主避让及跟踪系统。它借助于车前的视觉探测器实现障碍物检测避让和路径跟踪，是一种基于立体视觉的智能系统。在亚洲，日本60年代也开始了智能汽车的研究，其中Toyota公司推出了Lexus LS460智能泊车辅助系统，通过对前后座摄像头的图像进行处理，利用其结果来控制电子动力方向盘，从而命令其自主泊车。在我国，智能车的研究也在同步进行。清华大学智能技术与系统国家重点实验室研制的THMR系列机器移动车，其车载设备包括磁罗盘、摄像机、差分GPS、电子地图等等，以保证其控制系统能够接受自主驾驶和辅助驾驶。1996年，沈阳金杯汽车厂研制的6台用于汽车发动机装配用的自动引导小车，可以是说是中

SY-800测速仪使用说明书

SY-800速度监控仪说明书一、概述： SY-800型速度监控仪是新一代智能皮带保护装置，它采用微电脑芯片为核心以及先进的传感方式，实现高水准的皮带打滑监测与报警功能。是电力、矿山、石油、化工行业的理想选择。二、功能说明为了适应各种情况，本装置用户可以设置使用参数，如：报警带速，警告带速预置等。SY-800速度监控仪面板示意图如图1所示。图1 SY-800速度监控仪面板示意图 1.显示区域，采用3位数码显示。 2.指示区域（数码管下部的4只LED），采用LED指示灯报警，其中正常指示为绿色，报警为红色。另外，有信号指示灯显示传感器信

号（绿色）。 3.输入区域，采用三个输入键：设置键，加一键(向上的三角)，移位键（向左的三角）。 4.工作状态指示区域（数码管左部的4只红色LED），对应的LED亮，表示速度监控仪工作于相应的状态。 4种工作状态分别是： 1）速度，表示此时数码管显示的是皮带测速值； 2）预置速度，表示此时数码管显示的是预置速度值； 3）预置打滑I，表示此时数码管显示的是预置打滑I值； 4) 预置打滑II，表示此时数码管显示的是预置打滑II值。注意：无论在那种工作状态，速度监控仪都会不间断地监测速度并进行控制。 5.工作状态 (1)运行：设备运行后，设备开始检测带速，带速实时显示，当带速下降到警告带速时，LED报警并输出控制信号，如停机等控制等。 (2)设置：在设置过程中，数码管小数点将点亮，小数点并不代表数值，而只是指示当前修改的数位。设置键：按第一下预置速度指示灯亮，进入预置速度设置；按第二下预置打滑Ⅰ指示灯亮，进入预置打滑Ⅰ设置；按三下预置打滑Ⅱ 指示灯亮，进入预置打滑Ⅱ设置；第四下返回速度。加一键：更改小数点所指示位的数据值。移位键：将小数点移至所要更改的数据位上。 6.输出：本装置打滑信号的输出，采用继电器节点输出。各项报警均为一组常开，一组常闭。采用继电器节点输出，具有可靠性好，触点使用寿命长，利于程控接口。三、技术指标： 1.适应检测转速30-999 rpm 2.要求检测的速度打滑率：10~50% 3.测量转速误差±1转 4.继电器运行寿命：10万次 5.触点容量：AC220V 3A 6.供电电压：AC220V 50Hz 7.使用环境温度：-25°—+50℃ 8. 转速显示范围：0 –999 rpm 9.传感器防护等级：IP67 四．安装说明 1．传感器可放在胶带机从动辊侧安装方便的部位，并在从动辊端面外缘的合适部位水平固定一个直径大于1cm的螺栓，螺栓的长度视安装方式而定。见图2。

飞思卡尔智能车竞赛光电组技术报告

第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛光电组技术报告学校：中北大学伍名称：ARES 赛队员：贺彦兴王志强雷鸿队教师：闫晓燕甄国涌

关于技术报告和研究论文使用授权的说明书本人完全了解第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。参赛队员签名：带队教师签名：日期：2014-09-15日

摘要本文介绍了第九届“飞思卡尔杯全国大学生智能车大赛光电组中北大学参赛队伍整个系统核心采用飞思卡尔单片机MC9S12XS128MAA ，利用TSL1401线性CCD 对赛道的行扫描采集信息来引导智能小车的前进方向。机械系统设计包括前轮定位、方向转角调整，重心设计器件布局设计等。硬件系统设计包括线性CCD传感器安装调整，电机驱动电路，电源管理等模块的设计。软件上以经典的PID算法为主，辅以小规Bang-Bang 算法来控制智能车的转向和速度。在智能车系统设计开发过程中使用Altium Designer设计制作pcb电路板，CodeWarriorIDE作为软件开发平台，Nokia5110屏用来显示各实时参数信息并利用蓝牙通信模块和串口模块辅助调试。关键字：智能车摄像头控制器算法。

目录 1绪论 (1) 1.1 竞赛背景 (1) 1.2国内外智能车辆发展状况 (1) 1.3 智能车大赛简介 (2) 1.4 第九届比赛规则简介 (2) 2智能车系统设计总述 (2) 2.1机械系统概述 (3) 2.2硬件系统概述 (5) 2.3软件系统概述 (6) 3智能车机械系统设计 (7) 3.1智能车的整体结构 (7) 3.2前轮定位 (7) 3.3智能车后轮减速齿轮机构调整 (8) 3.4传感器的安装 (8) 4智能车硬件系统设计 (8) 4.1XS128芯片介绍 (8) 4.2传感器板设计 (8) 4.2.1电磁传感器方案选择 (8) 4.2.2电源管理模 (9) 4.2.3电机驱动模块 (10) 4.2.4编码器 (11) 5智能车软件系统设 (11) 5.1程序概述 (11) 5.2采集传感器信息及处理 (11) 5.3计算赛道信息 (13) 5.4转向控制策略 (17) 5.5速度控制策略 (19) 6总结 (19)

飞思卡尔智能车黑线识别算法及控制策略研究

智能车黑线识别算法及控制策略研究时间：2009-05-1811:23:07来源：电子技术作者：北京信息科技大学，机电工程学院张淑谦王国权 0引言 “飞思卡尔”杯全国大学生智能车大赛是由摩托罗拉旗下飞思卡尔公司赞助由高等学校自动化专业教学指导委员会负责主办的全国性的赛事，旨在加强大学生的创新意识、团队合作精神和培养学生的创新能力。此项赛事专业知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科，对学生的知识融合和动手能力的培养，对高等学校控制及汽车电子学科学术水平的提高，具有良好的推动作用。智能车竞赛所使用的车模是一款带有差速器的后轮驱动模型赛车，它由大赛组委会统一提供。自动控制器是以飞思卡尔16位微控制器MC9S12DGl28(S12)为核心控制单元，配合有传感器、电机、舵机、电池以及相应的驱动电路，它能够自主识别路径，控制车高速稳定运行在跑道上。比赛要求自己设计控制系统及自行确定控制策略，在规定的赛道上以比赛完成的时间短者为优胜者。赛道由白色底板和黑色的指引线组成。根据赛道的特点，比赛组委会确定了两种寻线方案：1．光电传感器。2．摄像头。两种寻线方案的特点如下： (1)光电传感器方案。通过红外发射管发射红外线光照射跑道，跑道表面与中心指引线具有不同的反射强度，利用红外接收管可以检测到这些信息。此方案简单易行程序调试也简单且成本低廉，但是它受到竞赛规则的一些限制(组委会要求传感器数量不超过16个(红外传感器的每对发射与接收单元计为一个传感器，CCD传感器计为1个传感器))，传感器的数量不可能安放的太多，因而道路检测的精度较低，能得到指引线的信息量也较少。若采用此方案容易引起舵机的回摆走蛇形路线。 (2)摄像头方案。根据赛道的特点斯用黑白图像传感器即可满足要求。CCD摄像头有面阵和线阵两种类型，它们在接口电路、输出信号以及检测信息等方面有着较大的区别，面阵摄像头可以获取前方赛道的图像信息，而线阵CCD只能获取赛道一条直线上的图像信息。摄像头方案的所能探测的道路信息量远大于光电传感器方案，而且摄像头也可以探测足够远的距离以方便控制器对前方道路进行预判。虽然此方案对控制器的要求比较高，但组委会提供的MC9S12DGl28(S12)的运算能力以及自身AD口的采样速度完全能够满足摄像头的视频采样和大量图像数据的处理的要求。本文就是在摄像头方案的前提下，在实时的图像数据获取的基础上对图像信息进行数据处理，从而提取赛道中心的黑色指引线，再以此来作为舵机和驱动电机的控制依据。 1摄像头采样数据的特点采用的黑白摄像头的主要工作原理为：按一定的分辨率，以隔行扫描的方式采集图像上的点，当扫描到某点时，就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度一一对应的电压值，然后将此电压值通过视频信号端输出，见图1。摄像头连续地扫描图像上的一行，则输出就是一段连续的电压信号，该电压信号的高低起伏反映了该行图像的灰度变化。当扫描完一行，视频信号端就输出一个低于最低视频信号电压的电平(如O．3V)，并保持一段时间。这样相当于紧接着每行图像信号之后会有一个电压“凹槽”，此“凹槽”叫做行同步脉

单片机测速仪课程设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 科研实践题目：基于单片机的测速器设计二级学院（直属学部）：延陵学院专业：电气工程及其自班级：10电Y1 学生姓名：叶翔学号：10120731 指导教师姓名：范力旻职称：副教授 2013年12月30日至2014年1月10日

1.绪论 (3) 1.1 课题研究背景及意义 (3) 1.2 课题研究的内容 (3) 2.测速器的系统概论 (5) 2.1 系统的主要功能 (5) 2.2 系统需求分析 (5) 2.3 测速器的工作流程 (5) 3总体设计方案 (8) 3.1 单片机的选择 (8) 3.1.1单片机的引脚功能介绍 (8) 3.2测速器方案论证 (9) 3.2.1方案的提出 (9) 3.2.2方案的比较及确定 (11) 4.硬件设计 (12) 4.1总体设计结构图 (12) 4.2最小系统电路设计 (12) 4.2.1时钟频率电路图 (12) 4.2.2复位电路图设计 (13) 4.3输入电路设计 (16) 4.3.1键盘电路的设计 (16) 4.3.2功能键系统设计 (16) 4.4输出电路设计 (17) 4.4.1数码管显示电路 (17)

4.4.2报警电路的设计 (18) 5.Proteus仿真 (19) 5.1 proteus软件的介绍及使用 (19) 5.2测速器proteus软件的仿真 (19) 6.实物制作 (22) 6.1电路板焊接 (22) 6.2电路板调试 (22) 7.总结和展望 (23) 7.1科研实践总结 (23) 7.2对未来的展望 (23) 附录 (24) 1.参考文献 (24) 2.元器件清单 (24) 3原理图 (26) 4实物图 (27) 5.程序代码（C语言）： (28)

基于单片机的LCD汽车数字测速仪

XX大学本科毕业设计基于AT89C51的LCD数字测速仪的设计 ——测量汽车车速学生姓名XXX 院系名称工学院专业名称电气工程及其自动化班级 2007级 1班学号XXXXXX 指导教师XXX 完成时间2011年 5月 18日

基于AT89C51的数字测速仪学生姓名：XXX指导教师：XXX 内容摘要随着居民生活水平的不断提高，家用轿车开始普及为人们娱乐、休闲代步的工具。汽车测速仪能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程、时间等物理量。以便做出判断和采取必要的措施，以防止交通事故的发生。测速仪作为汽车最基本、最重要的部件之一，在汽车的运行过程中起着至关重要的作用。一个性能良好、测量精确、稳定的测速系统，从某种意义上说，直接影响着汽车乃至司乘人员的生命安全。本论文主要阐述一种基于光电传感器的汽车测速仪的设计。以 AT89C52 单片机为核心，OPTC 光断续器测转数，实现对汽车速度、时间的测量统计，并能将汽车的里程数及速度信息送单片机，并通过单片机输出驱动信号，用LCD实时显示。文章详细介绍了汽车测速仪的硬件电路和软件设计。硬件部分利用光电传感器组件将汽车每转一圈的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理送显示。软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单，子程序具有通用性，完全符合设计要求。关键词：速度；时间；光断续器；单片机；LCD显示 The car speedometer design based on the AT89C51 ABSTRACT With the developing of people’s life, the car is becoming the universal tool of transportation and substitute for walking and becoming the first choice of entertainment and exercising. The car speedometer can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed、the mileage 、the time of the car. For that people could take some necessary measures in case of any accident happened by a dangerous speed. As one of the most basic and important part of a car, speedometer is taking an important role during the car’s run ning. To some extent, an accurate and stable speedometer has a effect on the driver’s life directly. In this paper, the car speedometer design based on the photoelectric sensor element is elaborated. By AT89C52 as kernel, using photoelectric sensor element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The car speed can be displayed on LCD. In this article, the hardware circuit and software design of car speedometer instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the car into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in C language; the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meets the demand of design. KEY WORDS:Mileage / speed; Time；temperature；photoelectric sensor element; Single chip microcomputer; LCD

飞思卡尔智能车技术报告

第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告学校：队伍名称：参赛队员：带队教师：

关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘要随着现代科技的飞速发展，人们对智能化的要求已越来越高，而智能化在汽车相关产业上的应用最典型的例子就是汽车电子行业，

汽车的电子化程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。同时，汽车生产商推出越来越智能的汽车，来满足各种各样的市场需求。本文以第六届全国大学生智能车竞赛为背景，主要介绍了智能车控制系统的机械及硬软件结构和开发流程。机械硬件方面，采用组委会规定的标准 A 车模，以飞思卡尔半导体公司生产的80管脚16 位单片机MC9S12XS128MAA 为控制核心，其他功能模块进行辅助，包括：摄像头数据采集模块、电源管理模块、电机驱动模块、测速模块以及无线调试模块等，来完成智能车的硬件设计。软件方面，我们在CodeWarrior IDE 开发环境中进行系统编程，使用增量式PD 算法控制舵机，使用位置式PID 算法控制电机，从而达到控制小车自主行驶的目的。另外文章对滤波去噪算法，黑线提取算法，起止线识别等也进行了介绍。关键字：智能车摄像头图像处理简单算法闭环控制无线调试第一章引言飞思卡尔公司作为全球最大的汽车电子半导体供应商，一直致力于为汽车电子系统提供全范围应用的单片机、模拟器件和传感器等器件产品和解决方案。飞思卡尔公司在汽车电子的半导体器件市场拥有领先的地位并不断赢得客户的

四轮电磁智能车的研究与实现

Technology & Application I 技术与应用注：创新实践基地建设-大学生创业培育基金(NO. 5111810810) 摘要：无人智能汽车驾驶技术是目前的研究热点，本文所研究的智能车是基于全国大学生智能车竞赛的四轮电磁循迹小车，采用飞思卡尔公司的K60单片机作为控制核心，使用IAR 作为单片机的编译环境，循迹对象为通有20 kHz. 100 mA 交流电的导线所产生的磁场。本文将对智能汽车的机械结构、硬件结构以及软件实现做详细讲解，包括对PID 控制在方向与速度控制中的应用的描述，这对无人汽车的研究有很大的实用价值。关键词：智能车；单片机；电磁中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-883X(20⑼01-0021-05收稿日期：2018-11-15 轮电磁智能车的研究与实现贺佳辉侯明路悦蒋泽鑫北京信息科技大学，北京100192 —、前言右着汽车数量的急剧增长，对交通系统提岀了越円旦来越高的要求。优化道路网络系统，提供安全舒适的驾车环境成为目前科技界需要攻克的一大难题。在提出的各种解决方案中，无人驾驶技术脱颖而岀，这种解决方法受到了越来越多的关注。而智能小车系统就是现实生活中的无人驾驶汽车的缩影，智能小车与无人驾驶汽车在核心控制方向有着极为相似的地方，因此，智能小车的研究对于无人驾驶技术的发展无疑起到了较大的推动。单片机最小系统板路径检测编码器模块测速模块蓝牙串口传输模块液晶以及按键等模块电机驱动模块舵机控制模块图1硬件电路结构图本次设计的最终目的是要使用PID 控制技术实现电磁循迹小车在轨迹上高速、平稳、准确地行驶。电磁循迹小车就是要检测赛道中心通有20 kHz 、100 mA 交流电的通电导线所产生的交变电磁场，并使小车沿着导线所形成的轨迹进行平稳的行驶。本文将使用三个工字电感检测导线产生的交变磁场，从而辨别车在轨迹上的位置。工字电感产生的交变信号通过整流、滤波，并经过运放将交流信号转变为直流信号，以便于单片机读取并解算位置。二、硬件电路部分在智能车整体系统的搭建中，硬件电路的作用就有如建筑物的地基，在整个系统中占有举足轻重的地位，尤其是到了后期速度快了之后更是尤为明显。智能小车的硬件可以主要概括为五个部分：单片机系统模块、主控电路模块(蓝牙串口传输模块、液晶及按键模块)、电池供电及电源管理模块、路径检测模块、测速模块以及直流电机驱动模块和舵机控制模块。硬件电路整体组成见图1所示。传感器世界2019.01 EH Vol.25 NO.01 Total 283 Ml

PID改进飞思卡尔智能车算法

PID改进飞思卡尔智能车算法 PID改进飞思卡尔智能车算法：智能车系统是一个时变且非线性的系统，采用传统PID算法的单一的反馈控制会使系统存在不同程度的超调和振荡现象，无法得到理想的控制效果。将前馈控制引入到了智能车系统的控制中，有效地改善了系统的实时性，提高了系统的反应速度；并且根据智能车系统的特点，对数字PID算法进行了改进，引入了微分先行和不完全微分环节，改善了系统的动态特性；同时，利用模糊控制具有对参数变化不敏感和鲁棒性强的特点，将模糊算法与PID算法相结合，有效地提高了智能车的适应性和鲁棒性，改善了系统的控制性能。改进PID算法智能车的控制是由飞思卡尔公司的S12芯片完成，所以对智能车的控制要采用计算机控制方法。本文针对智能车控制的特殊性，对传统数字PID算法做了一些改进，这样可以更好地满足智能车控制的需要。不完全微分PID 将微分环节引入智能车的方向和速度控制，明显地改善了系统的动态性能，但对于误差干扰突变也特别敏感，对系统的稳定性有一定的不良影响。为了克服上述缺点，本文在PID算法中加入了一阶惯性环节，不完全微分PID算法结构如图1所示。将一阶惯性环节直接加到微分环节上，可得到系统的传递函数为：将（1）式的微分项推导并整理，得到方程如下：式中，，由系统的时间常数和一阶惯性环节时间常数决定的一个常数。为了编程方便，可以将2-2式写成如下形式：

分析式（3）可知，引入不完全微分以后，微分输出在第一个采样周期内被减少了，此后又按照一定比例衰减[3][4]。实验表明，不完全微分有效克服了智能车的偏差干扰给速度控制带来的不良影响，具有较好的控制效果。图2为不完全微分PID算法的程序流程图。微分先行PID 由于智能车在跑道上行驶时，经常会遇到转弯的情况，所以智能车的速度设定值和方向设定值都会发生频繁的变化，从而造成系统的振荡。为了解决设定值的频繁变化给系统带来的不良影响，本文在智能车的速度和方向控制上引入了微分先行PID算法，其特点是只对输出量进行微分，即只对速度测量值和舵机偏转量进行微分，而不对速度和方向的设定值进行微分。这样，在设定值发生变化时，输出量并不会改变，而被控量的变化相对是比较缓和的，这就很好地避免了设定值的频繁变化给系统造成的振荡，明显地改善了系统的动态性能。图3是微分先行PID控制的结构图，微分先行的增量控制算式如下。

雷达测速(窄波雷达)

测速抓拍系统设计方案沈阳腾翔科技有限公司

一、概述 1.1前言近年来，随着城市机动车数量的不断增长，在带来诸多便利的同时，也存在着一些问题。车辆违法行为层出不穷，交通事故频频发生，都给城市交通管理造成了一定的难度。在“向科技要警力、向科技要效率”的今天，充分利用高科技手段，开发和研制出可以纠正遏制交通违法行为，有效实现交通管理，提高交通运输效率的产品显的十分必要。目前国内外虽有类似产品先后被研发出并面世，但都或多或少存在着不足之处。产品大多采取标清摄像机加视频采集卡的方式实现对违法车辆的记录，虽然价格低廉，但稳定性欠缺，故障率较高，增加了维护成本和工作量。国外产品较为稳定，但功能相对比较单一，价格十分昂贵，不适宜全面推广，大多只应用在一些要求非常严格的高端智能测速抓拍领域。针对上述情况，公司推出了新一代窄波高清一体化测速抓拍取证系统。它相对第一代测速仪有了很大的改进，像素200万、500万可选，采取触摸屏操作，操作简便明了。同时二代测速系统设计更加简单轻便，更加灵活，并且增加了一些智能调节功能。该系统紧密结合公安业务需求，综合吸收了国内外产品的优点，采用全嵌入式结构，系统稳定可靠、功能强大、安装方便，适宜全面推广。系统的设计还充分利用了公司在安防监控行业的技术优势，实现了安防监控与智能交通的完美结合，随着该系统的推出，将真正的解放警力，提高交警的工作效率，实现“科技强警”。 1.2设计依据 1.《中华人民共和国道路交通安全法》 2.《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》 3.《公路交通安全实施设计技术规范》 (JTJ074-2003) 4.《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》（ GA/T497-2009） 5.《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》（GA/T651-2006） 6.《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》（GA/T652-2006） 7.《公安交通指挥系统工程设计制图规范》（GA/T515-2004） 8.《安全防范工程技术规范》(GB50348—2004)