攝像頭組技術(shù)報告

構(gòu)和開發(fā)流程。采用1:10的仿真車模，以飛思卡爾半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的16構(gòu)和開發(fā)流程。采用1:10的仿真車模，以飛思卡爾半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的16MC9S12XS128CodeWarriorIDE開發(fā)環(huán)境中進行軟件開發(fā)，使賽車智能車系統(tǒng)的調(diào)試工具，重點對SD卡上位機和下位機進行了詳細的介紹。ThispaperintroducesthehardwareandsoftwarestructureofsmartcarsystemanddevelopmentprocessInthefifthfreescalecupcompetitionforintelligentvehicle.Using1:10simulationmodels,withFreescaleSemiconductorcompany’s16-bitMCUMC9S12XS128asthecore,dothesoftwaredevelopmentintheCodeWarriorIDEdevelopmentenvironmentandmakecarontheblacklinewiththefastestspeed.Thewholesysteminvolvesthemechanicalstructuredesignandadjustment,systemarchitectureanddesignofhardware,softwarealgorithmThispaperintroducesthehardwareandsoftwarestructureofsmartcarsystemanddevelopmentprocessInthefifthfreescalecupcompetitionforintelligentvehicle.Using1:10simulationmodels,withFreescaleSemiconductorcompany’s16-bitMCUMC9S12XS128asthecore,dothesoftwaredevelopmentintheCodeWarriorIDEdevelopmentenvironmentandmakecarontheblacklinewiththefastestspeed.Thewholesysteminvolvesthemechanicalstructuredesignandadjustment,systemarchitectureanddesignofhardware,softwarealgorithmanddebuggingsystems,etc.Thefronttire’soptimization,thefrontposition,steeringgearadjustmentandthecamerapositionareintroducedinthemechanicalstructure;TheMCUhardwareselectionandhardwaredesignofeachmoduleareintroducedinthehardwaredesign,inwhichthepowermanagementmodule,cameraacquisitionmoduleandmotorderivewithHbridgearemainlyintroduced;Inthesoftware,themainresourcemoduleinitializationandPIDalgorithmarethefocus;Finally,severaldebuggingtoolsofsmartcarareintroducedindetail,focusingontheSDcardonPCandKeywords:MC9S12XS128,Camera,Hbridge,PID,Edge緒 課題背景及意 整體思路和總體介 智能車機械設(shè)計及調(diào)緒 課題背景及意 整體思路和總體介 智能車機械設(shè)計及調(diào) 輪胎優(yōu)化調(diào) 車輪的定位和舵機調(diào) 前輪前 前輪外 后輪外 舵機的調(diào) 2.3重心調(diào)整與車上設(shè)備的安 智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬件設(shè) MC9S12XS128最小系 核心控制器介 單片機最小系統(tǒng) 電源管理模塊的設(shè) 5V穩(wěn)壓電 12V穩(wěn)壓電 3.3V穩(wěn)壓電 6V穩(wěn)壓電 攝像頭采集模 電機驅(qū)動模 速度反饋模 調(diào)試模 智能車軟件設(shè)計方 控制系統(tǒng)整體程序架 系統(tǒng)初始 超頻設(shè) 攝像頭初始 PWM初始 測速模塊初始 視頻采集與圖像處 4.3.1視頻信號時 視頻信號采集與處理的時間安 軌跡信息提 軌跡位置利 控制策 經(jīng)典PID控制介 經(jīng)典PID算法應(yīng)用在智能車的速度控制 經(jīng)典經(jīng)典PID算法應(yīng)用在智能車的轉(zhuǎn)向控制 具體細節(jié)控 第五章系統(tǒng)調(diào) 編譯開發(fā)環(huán) SD卡模 SD卡介 SPI總線的介 SD卡的軟件操 上位機軟件調(diào) 人機接口模 第六章模型車的主要技術(shù)參 結(jié) 參考文 附 V第一緒1.1第一緒1.1課題背景及意2006年以來每年舉行的全國大學(xué)生智能汽車競賽就本小組就是搭建基于視覺導(dǎo)航的智能汽車系統(tǒng)，通過攝像頭對賽道圖像的有效采1.2整體思路和總體介采集車輪的速度，并將信號傳到核心控制單元處理后，由PWM模塊產(chǎn)生相應(yīng)的PWM波1第二智能車機械設(shè)計第二智能車機械設(shè)計及調(diào)突出特點為四輪驅(qū)動，四輪獨立懸掛，相比于A型車模結(jié)構(gòu)上復(fù)雜程度有所增加。同B型車模的機械結(jié)構(gòu)和調(diào)整主要分以下幾個方面：1.輪胎優(yōu)化調(diào)整；2.2.1輪胎優(yōu)化調(diào)2.2車輪的定位和舵機調(diào)2.2.1前輪前2Toe角度會改變車輛的轉(zhuǎn)向反應(yīng)和直道行駛Toe角度。經(jīng)過多次試驗，選擇Toe角度會改變車輛的轉(zhuǎn)向反應(yīng)和直道行駛Toe角度。經(jīng)過多次試驗，選擇2.2.2前輪外前輪外傾角是指通過車輪中心的汽車橫向平面與車輪平面的交線與地面垂線之間2.2.3后輪外2.2.4舵機的調(diào)B車的舵機傳動結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造成了一部分力矩的損失，所以為了盡量減少這 重心調(diào)整與車上設(shè)備的安像頭采用較輕的CMOS黑白攝像頭，安裝架采用碳纖維桿，并將攝像頭整體后移，在34第三智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬第三智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬件設(shè)對智能車來說，硬件系統(tǒng)的可靠性是必須的，為此我們小組花費了大量時間在硬后再用算法實現(xiàn)。視頻信號是通過攝像頭采集模塊攝取賽道圖像并以PAL模擬信向53.1MC9S12XS128最小3.1MC9S12XS128最小系3.1.1核心控制器介單片機的技術(shù)進步，與原來的S12D系列單片機盡可能兼容，并不增加開發(fā)難度。MC9S12XS12840M128KFLASH8K的和PWM等常見的接口模塊，在汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛的用途[5]。MC9S12XS128.88PWM.1Mbit/sCAN.兩個異步串行（SCI）模.一個同步串行（SPI）模112803.1.2單片機最小系統(tǒng)塊化的設(shè)計。單片機最小系統(tǒng)部分使用MC9S12XS128單片機，80引腳封裝，為減少電路板空間，板上僅將本系統(tǒng)所用到的引腳引出，包括PWM接口，定時器接口，外IO接口。其他部分還包括電源濾波電路、時鐘振蕩電路、6第三章智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬件第三章智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬件MCUMINIUM3.1單片機端口該最小系統(tǒng)板的資源配置如7ATD攝像頭圖像外部中場同步,行同步信號和圖像上升下降沿ECT光電編碼器脈沖信PWM電機驅(qū)動信舵機驅(qū)動信SCI串口通I/O預(yù)預(yù)留給RF905無線調(diào)試撥碼開蜂鳴驅(qū)動電路剎車控制信PWM01234516位的通道PT7為脈沖累加器的外部引腳（XS系列PWM01234516位的通道PT7為脈沖累加器的外部引腳（XS系列單片機只PT7有脈沖累加功能，PJ7接收場同步信號產(chǎn)生場中斷，PP5接收行同步信號產(chǎn)生行中斷，PT4PT6讀取比較器二值化信息（即上升沿和下降沿的位置。異步串行通信模MCUPC間的數(shù)據(jù)通信1用來3.2電源管理模塊的設(shè)智能車系統(tǒng)的總的電源供應(yīng)來7.2V大容量鎳鎘電池，但是單片機最小系統(tǒng)和一5V的電源，SDRF9053.3V低壓，伺服電機工作電壓范圍4V6V之間，CMOS攝像頭經(jīng)過我們改裝應(yīng)5V供電，驅(qū)動電路需要所示3.2.15V穩(wěn)壓電5V電源模塊用于為單片機系統(tǒng)、傳感器模塊LM1881等芯片供電。經(jīng)過比較，們選用了低壓差線性穩(wěn)壓芯片AMS1117-5.0為單片機和攝像頭供電，LM2940-5.0為各個模塊供電，故用如下圖3.4所示81332413.45V3.2.212V壓電12VPCB板的面積和布線的難易，我們經(jīng)過比12433.512V3.2.33.3V穩(wěn)壓電1332413.45V3.2.212V壓電12VPCB板的面積和布線的難易，我們經(jīng)過比12433.512V3.2.33.3V穩(wěn)壓電92 3241Cap3.63.3V3.2.46V穩(wěn)壓電6V供電電壓用來給舵機供電。賽車調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)若直接給舵機電池電壓，電LM2941-ADJ42512633241Cap3.63.3V3.2.46V穩(wěn)壓電6V供電電壓用來給舵機供電。賽車調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)若直接給舵機電池電壓，電LM2941-ADJ42512633.3攝像頭采集模目前市場的模擬攝像頭有兩大主流：CCDCMOS，兩者都是利用感光二極管進CCD傳感器中每一行中每一個象素的電荷數(shù)據(jù)都會依次傳送到下一個象素中，由最底端部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出；而在CMOS傳感器中，每個象素都會鄰接一個放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路，用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出，正因為如此，兩者在效能與功能上有許多差異，CMOS的缺點是成像質(zhì)量130.3VLM1881視頻分離芯片來輔助采樣視頻[10]。LM1881單片機的I/O口，可以使用9S12XS128I/O口的中斷功能來接收這些信號。3.8123Header213570.3VLM1881視頻分離芯片來輔助采樣視頻[10]。LM1881單片機的I/O口，可以使用9S12XS128I/O口的中斷功能來接收這些信號。3.8123Header213576R843.8LM1881PJ7IO都具有中斷輸入功能，在這兩個中斷服務(wù)程具體實現(xiàn)是在PT4和PT6的中斷里采集二值化后的上升沿和下降沿信息，電路方面采定，最后考慮可靠性和穩(wěn)定性，選擇TL431作為參考電壓，另外考慮PAL3.911A3267B具體實現(xiàn)是在PT4和PT6的中斷里采集二值化后的上升沿和下降沿信息，電路方面采定，最后考慮可靠性和穩(wěn)定性，選擇TL431作為參考電壓，另外考慮PAL3.911A3267B53.4電機驅(qū)動模常見方法是施加一個PWM（脈寬調(diào)制）方波，其通-斷比率對應(yīng)于所需速度。電機起PWM信號轉(zhuǎn)換為有效直流電平。PWM驅(qū)動信號很常用，48482第三章智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬件MC33887等，但是這些芯片的內(nèi)部電阻較大，發(fā)熱嚴(yán)重，驅(qū)動能力有限，所以經(jīng)過搜集資料和仿真改進，我們自己IR公司MOSFETIRLR7843MOSFET第三章智能車系統(tǒng)架構(gòu)及硬件MC33887等，但是這些芯片的內(nèi)部電阻較大，發(fā)熱嚴(yán)重，驅(qū)動能力有限，所以經(jīng)過搜集資料和仿真改進，我們自己IR公司MOSFETIRLR7843MOSFET驅(qū)動IR2104H橋驅(qū)動電路。IRLR78433.3毫歐姆，最大允許連壓在10到20V，具有剎車使能功能，具有較好的保護和恰當(dāng)?shù)乃绤^(qū)，外接電路簡單3.10電機驅(qū)動電上，大大提高了電動機的工作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。該驅(qū)動器主要由以下部分組成：PWM信號輸入接口、剎車電路、電源及指示電路、上下橋臂功率MOSFET管、柵極驅(qū)動電壓升電路、功率MOSFET管柵極驅(qū)動電路等3.5速度反饋模PID制，即可消除上述各種因素的影響，使得車模運行得更穩(wěn)定。車速檢測的方式有很多種，例如用測速發(fā)電機、轉(zhuǎn)角編碼盤、反射式光電檢測、 1 D R1 MOTOR_1Header 2 1 VB 4 VS R2Res3 D R4 射式光電檢測和霍爾傳感器檢測。本次設(shè)計采用了日NIDECNEMICON公司的光電編碼器，其內(nèi)部是由光電對管加光柵碼盤構(gòu)成的，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，如3.11所示，輸出100線，1600mv的脈沖，需要外加信號調(diào)理電路整形成可靠的方波，調(diào)理和射式光電檢測和霍爾傳感器檢測。本次設(shè)計采用了日NIDECNEMICON公司的光電編碼器，其內(nèi)部是由光電對管加光柵碼盤構(gòu)成的，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，如3.11所示，輸出100線，1600mv的脈沖，需要外加信號調(diào)理電路整形成可靠的方波，調(diào)理和低速情況下波形均穩(wěn)定可靠，滿足要求3.11電編碼P2Header31C3212U1A3.12測速電3.6調(diào)試模后，通過上位機查看圖像數(shù)據(jù)，以便分析改進。SD卡電路如下圖3.13所示 135246841234第四智能車軟件設(shè)計方控制系統(tǒng)整體第四智能車軟件設(shè)計方控制系統(tǒng)整體程序架4.1系統(tǒng)程序框程序框架如圖4.1，底層函數(shù)都以模塊化形式編寫，并且盡量進行了最優(yōu)化的調(diào)整4.2系統(tǒng)初始4.2.1超頻設(shè)9S12XS系列單片機一般外加16M外部晶振作為外部時鐘，內(nèi)部總線頻率可選為4.2系統(tǒng)初始4.2.1超頻設(shè)9S12XS系列單片機一般外加16M外部晶振作為外部時鐘，內(nèi)部總線頻率可選為PLL鎖相環(huán)時鐘，由于攝像頭數(shù)據(jù)采集需要很強的實時性，所以理論上希望內(nèi)部時鐘頻率越高越好，9S12XSPLLSEL選擇內(nèi)部總線PLLSYNR，REFDVPOSTDIV決40MPLL64M仍SYNR=0xc0|0x07;//disengagePLLto//turnon////Fpll=Fvco/(2*POSTDIV)CLKSEL_PLLSEL//whenpllissteady,thenuse//engagePLLto4.2.2攝像頭初始和場同步信號，這兩個信號分別接到單片機的PP5PJ7這兩個帶中斷輸入功能的IO口PT4PT6IO中斷功能/***************************ECT初始化TIOS&=TSCR2=TCTL3=6TSCR1_TEN=1;//打開定時//PORTP5口為輸入方式（有待考察//PORTP5口為輸入方式（有待考察//pulldevice//pulldevice4.2.3PWM初始脈寬調(diào)制（PWM）模塊有8路獨立的可設(shè)置周期和占空比的8PWM通道，每個48路信號。通過配置寄存器可設(shè)置PWM的使能與否、每個通道的工作脈沖極性、每個通道輸出的對齊方式、時鐘源以及使用方式（單獨輸出還是合并輸出PWM0PWM1兩路合并為一16位PWM01來控制舵機，用PWM2PWM3兩路合并組成的PWM23與PWM4PWM5PWM451/255提高到1/65536。PWM模塊的初始化設(shè)置過程為：PWMPRCLK|=0x05;PWMPOL_PPOL1=1;PWMPER01=32分頻PWMDTY01=SERVO_MID;//PWME_PWME3=0;PWMPRCLK|=0x55;PWMPOL_PPOL3=PWMCTL_CON23=PWMPRCLK|=0x55;PWMPOL_PPOL3=PWMCTL_CON23=PWMPER23=PWMDTY23=PWMCNT23=PWMPOL_PPOL5=PWMCTL_CON45=PWMPER45=PWMDTY45=PWMCNT45=//32//2、3//4、54.2.4測速模塊初始本系統(tǒng)測速方案采用了光電編碼器測速，在固定周期里讀取脈沖數(shù)，即設(shè)置RTI10ms10ms9S12DG9S12XSECTPT7RTICTL=0b11000111;//16M晶振160*10^3分頻，10ms中TIOS_IOS7=0;TCTL1_OL7=0;//關(guān)閉輸PACTL=0b01000000;//使能脈沖累加功能，事件模式，下降沿，禁止脈沖4.3視頻采集與圖像處4.3.1視頻信號時時序的具體參數(shù)，具體結(jié)果見表4.1。4.131122行是場消隱信號。在視頻信號區(qū)，每行信號持續(xù)的每行持續(xù)的時間會有所變化，每行對應(yīng)的消隱脈沖持續(xù)時間，盡管大多數(shù)為3.5us，但4.3.2視頻信號采集與處理的時間時序的具體參數(shù)，具體結(jié)果見表4.1。4.131122行是場消隱信號。在視頻信號區(qū)，每行信號持續(xù)的每行持續(xù)的時間會有所變化，每行對應(yīng)的消隱脈沖持續(xù)時間，盡管大多數(shù)為3.5us，但4.3.2視頻信號采集與處理的時間安4.21-567-（同步脈沖因為采用的模擬攝像頭每秒鐘會傳50因為采用的模擬攝像頭每秒鐘會傳50場畫面到控制器，所以要求控制器要妥善理完畢（一般為20ms。處理方式仿照89S52中雙數(shù)據(jù)指針的做法，設(shè)置了兩個標(biāo)志位，一位為數(shù)據(jù)采集標(biāo)志位，擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)指針，另一位為數(shù)據(jù)處理標(biāo)志位，擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)指針實現(xiàn)了圖像采集與圖像處理同步進行，通過軟件測量表明在數(shù)據(jù)采集完成后僅需不到行的時間就可完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)，圖像數(shù)據(jù)處理軟件部分流程圖如4.3數(shù)據(jù)處理流4.3中，Line_Save變量負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集工作，表示已經(jīng)采集的行數(shù)，它的變加。Line_Process變量負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理工作，表示數(shù)據(jù)待處理的行數(shù)，它也由場中斷來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的同步4.3.3軌跡信息提4.3.3軌跡信息提找，軌跡邊緣獲取流程圖如圖4.4所示：對首行之外的數(shù)據(jù)處理采用窗口法減少數(shù)據(jù)處理時間，考慮到圖像中軌跡的連續(xù)置4.3.4軌跡位置利4.3.4軌跡位置利另外，由于近端的圖像信息比遠端可靠，因此取較近的轉(zhuǎn)向參考行還可以確保舵4.4控制策4.4.1PID控制介PID控制是工程實際中應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律。問世至70多年來，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。單反饋PID控制原理框圖如圖4.5單位反饋的PID理單位反e代表理想輸入與實際輸出的誤差，這個誤差信號被送到控制器，控制器 iuke edt（4-dkp，ki，kd分別稱為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)。u接著被送到了執(zhí)行機構(gòu)，這樣就獲得了新的輸出信u,這個新的輸出信號被再次送到感應(yīng)器以發(fā)現(xiàn)新的誤PID各個參數(shù)作用基本介紹此實現(xiàn)數(shù)字PID調(diào)節(jié)器。PID制器的基本算式（位置算式）如公式4-2：enn1unk(e 此實現(xiàn)數(shù)字PID調(diào)節(jié)器。PID制器的基本算式（位置算式）如公式4-2：enn1unk(e ekT)（4-pnTTkiPreUkp*errorki*Integralkd*（4-uuk[(e)(ee（4- T iPreU(kp*d_errorki*errorkd*dd_（4-直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，而且方法簡單[14]。所以實際調(diào)車過程中，采用了第二4.4.2經(jīng)典PID算法應(yīng)用在智能車的速度控制通過光電編碼器獲取的當(dāng)前速度值來調(diào)整電機的PWM占空比，可以實現(xiàn)對于速度的閉環(huán)控制。這樣做改變了通過直接設(shè)置PWM占空比調(diào)整電機轉(zhuǎn)速的開環(huán)控制方片機上實現(xiàn)代碼跟據(jù)公式4-3得如下代碼：speed_err=ObjectSpeed-(int)AveSpeed;//算出差值espeed_err0=speed_err; Ui=speed_err/4+Ui0;//積Ui0=//保存歷史DCDuty=其中反饋速度的獲取上，采用周期性讀取脈沖累加器的值，具體流程如4.6速度獲取流程4.4.3經(jīng)典PID算法應(yīng)用在智能車的轉(zhuǎn)向控制1、將積分項系數(shù)置零，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，相比穩(wěn)定性和精確性，舵機在這種動態(tài)隨動KiKp數(shù)，發(fā)現(xiàn)車能在直線高速行駛時仍能保持車身非常穩(wěn)定，沒有震蕩，基本沒有必要Ki參數(shù)Kd則使用定值，原因是舵機在一般賽道中都需要較好的動態(tài)響應(yīng)能力2、微分項系Sensor=SERVO_MID+(Kp)*(x-CAR_MID)+Kd*(x-z);//Sensor=SERVO_MID+(Kp)*(x-CAR_MID)+Kd*(x-z);//增量式PID控制4.4.4具體細節(jié)控采用雙邊沿算法，采集到圖像中每一行的邊沿位置，并利用數(shù)組控制策略2——D形彎加速策略：D形彎時，用時非常多?？紤]到D形彎時一旦進彎車的轉(zhuǎn)角比較穩(wěn)定，在看到直D形彎的具體特點——長直道入彎，再到長直道，判斷長直道的方法是：以當(dāng)5幅圖像時是彎4.7D控制策略4——起跑線檢測4.84.8起跑線是白、黑、白、黑、白、黑、白分布的，根據(jù)這一特點我在程序里不是正對著過，這樣造成漏檢的可能就非常的大。因此，只檢測黑、白、黑、白、黑這樣也可以客觀的反應(yīng)起跑線的特點，并且實際調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)這種方法比較準(zhǔn)確第五統(tǒng)調(diào)5.1編譯第五統(tǒng)調(diào)5.1編譯開發(fā)環(huán)MetrowerksMC9S12系列專門提供的全套開功能相比于以前有了許多提高。CodeWarriorforS12XHC12S12XCPU可視化參數(shù)顯示工具、項目工程管理器、CCodeWarrior5.2SD卡模CodeWrrior調(diào)試工具時需要通過PCSD5.2.1SD卡介SD卡(SecureDigitalMemoryCard)是一種基于半導(dǎo)體快閃存的新一代記憶設(shè)備。由SanDisk19998月共同開發(fā)研制，其大小猶如一張郵票，重量只有2g，卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動靈活性以及很好的安全性。SDFAT的格式來存儲數(shù)據(jù)。SDSDSPI模式，主機系統(tǒng)可以選擇其中任一模式。SPI5.2.25.2.2SPI總線的介SPI(SerialPeripheralInterfaceMOTOROLA公司推出的一種同步串行總線接口,它是目前單片機應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的幾種串行擴MISOMOSI,另外還有一條低電平有效的從機是以字節(jié)為單位進行傳輸?shù)?每字節(jié)為8位,每個命令或者數(shù)據(jù)塊都是字節(jié)對齊的(8SDCS(CardSelect)SD卡發(fā)送命令,SD1字節(jié)或2字節(jié)響應(yīng))。SD5.2.3SD卡的軟件操SD5.1第五章系統(tǒng)調(diào)第五章系統(tǒng)調(diào)SD卡上電后會自動進入SD總線模式，并在SD總線模式下向SD卡發(fā)送復(fù)位命令工作在SD總線模式。SD卡進入SPI工作模式會發(fā)出應(yīng)答信號，若主機讀到的應(yīng)答信號01，即表SD卡已進SPI模式，此時主機即可不斷地SD卡發(fā)送命令字此后，系統(tǒng)便可讀SD卡的各寄存器，并進行讀寫等操作，每次讀寫數(shù)據(jù)都是按寫正常，并且沒有影響單片機正常工作。具體流程圖如圖5.2所示第五章系統(tǒng)調(diào)上第五章系統(tǒng)調(diào)上位機軟件調(diào)5.4如圖5.4如圖5.4所示上位機軟件由VC++編寫，實現(xiàn)了在上位機上對SD卡中數(shù)據(jù)的讀取和5.2.4人機接口模人機接口部分具有一個3*4鍵盤和4個8段數(shù)碼管，用于比賽和調(diào)試時輸入控制參8LED64ZLG7290設(shè)計，8位共陰式數(shù)碼管（64LED）的智能顯示64LED顯示、鍵986654312345678127899+C5123123456784567899SD卡模塊結(jié)合一塊使用，非常方便，可以在不改變單實際應(yīng)用時，把該模塊機內(nèi)部代碼的情況下實時調(diào)整參數(shù)，數(shù)碼管在顯示按鍵的同時也可以用來上傳內(nèi)部參運行狀態(tài)，直觀方便，使調(diào)試小車事半功倍74215354321986654312345678127899+C5123123456784567899SD卡模塊結(jié)合一塊使用，非常方便，可以在不改變單實際應(yīng)用時，把該模塊機內(nèi)部代碼的情況下實時調(diào)整參數(shù)，數(shù)碼管在顯示按鍵的同時也可以用來上傳內(nèi)部參運行狀態(tài)，直觀方便，使調(diào)試小車事半功倍74215354321第六模型車的主要技術(shù)參長寬高第六模型車的主要技術(shù)參長寬高0視野范圍（近/遠單片機MC9S12XS128作為系統(tǒng)控制處理器，采用基于攝像頭的圖像采樣獲取賽道圖PID方式對舵機轉(zhuǎn)向進行反饋控制。通過速度傳感器對小車形成速度閉環(huán)的PID控制。PIDSD卡上位機下位機代碼的編參考文黃開勝，金華民，蔣狄南.韓國智能模型車技術(shù)方案分析[J].參考文黃開勝，金華民，蔣狄南.韓國智能模型車技術(shù)方案分析[J].孫同景，陳桂友.Freescale9S12十六位單片機原理及嵌入式開發(fā)技術(shù)[M].北京：宋敏，鄶新凱，鄭亞茹.CCDCMOS圖像傳感器探測性能比較.卓晴，王琎，王磊.基于面陣CCD的賽道參數(shù)檢測方法[J].電子產(chǎn)品世界，葛亞明，劉濤，王宗義.視頻同步分離芯片LM1881及其應(yīng)用[J].BrownMA,BlackwellKT,KhalakHG..Multi-ScaleEdgeDetectionandFeatureBinding:AnIntegratedApproach[J].Patternrecognition,1998,31(10),1479-1490.鄧劍，楊曉非，廖俊卿.FAT文件系統(tǒng)原理及實現(xiàn)[J].計算機與數(shù)字工程，附附錄AMAIN主函數(shù)#include<hidef.h>#include"Init.h"#include附附錄AMAIN主函數(shù)#include<hidef.h>#include"Init.h"#include/*commondefinesandmacros/*derivative-specificdefinitions#defineBlackMid #defineLeftEdge37#defineRightEdge#defineServoMid#defineServoMax可調(diào)整的變量uchar{附錄A：主控程序源代附錄A：主控程序源代void{inti;}ucharucharRelScanWith;int//黑線寬度允許誤差的基礎(chǔ)值Camera//Camera圖像數(shù)據(jù)區(qū)ucharv_point_up[276][5];ucharg_BlackCenter[276];ucharg_Width[276];ucharucharuintFlag_Down=0,Flag_Up=0;uintLineCCD=ucharFlagField=0;intUsableLines0;int其他變量intintintintPulse_Count0=0; intPulse_Count1=0;intAveSpeed=0;voidProcessLineOne(void);intintPulse_Count0=0; intPulse_Count1=0;intAveSpeed=0;voidProcessLineOne(void);voidLineProcess(void);voidMeasureSpeed(void);voidvoid函數(shù)聲明voidTurn(void) intKp=6-BlackErr=g_BlackCenter[120]-Servo=ServoMid+Servo=Servo+ServoMax;elseif(Servo<(Servo-Servo=Servo-PWMDTY01=}void{}void{附錄A：主控程序源代{//EasytoChangeif(Line_Process<Line_Save){附錄A：主控程序源代{//EasytoChangeif(Line_Process<Line_Save){//執(zhí)行舵機和調(diào)速控}}}行處理void{elseProcessLineOthers();if(Line_Process<=50&&field==0)}void{ucharuchar{if(v_point_up[Line_Process][i]-v_point_down[Line_Process][i+1]>=11&&v_point_up[Line_Process][i]-{}}{//processedge,dependon//CameraRelative40about{if(v_point_up[Line_Process][i]-v_point_down[Line_Process][i+1]>=11&&v_point_up[Line_Process][i]-{}}{//processedge,dependon//CameraRelative40about1/5of //邊沿的認(rèn)定范圍 值}else//itmustbetheblack{g_BlackCenter[Line_Process]=(v_point_down[Line_Process][temp[cnt-g_Width[Line_Process]=v_point_up[Line_Process][temp[cnt-1]]-v_point_down[Line_Process][temp[cnt-}{if(v_point_up[Line_Process][i]-v_point_down[Line_Process][i+1]>=13&&v_point_up[Line_Process][i]- {g_BlackCenter[Line_Process]=(v_point_down[Line_Process][temp[cnt-附錄A：主控程序源代g_Width[Line_Process]=v_point_up[Line_Process][temp[cnt-1]]-v_point_down[Line_Process][temp[cnt-}{附錄A：主控程序源代g_Width[Line_Process]=v_point_up[Line_Process][temp[cnt-1]]-v_point_down[Line_Process][temp[cnt-}{}}history}void{intWidthAllowErr=5*g_Width[Line_Process-1]/EptWith[Line_Process-for(i={temp1=temp+i-1;temp2=temp-i;if(temp1>RightEdge)if(temp2<LeftEdge)//嵌{{g_Width[Line_Process]=v_point