简 介： 本车以32 单片机为恩智浦公司MI.MXRT1064DV核心控制器具有高内核处理速度，可提供优良的CPU性能和最佳实时响应。MT9V034摄像头是核心传感器，通过摄像头收集道路图像信息图像信息，处理单片机中输入的原始图像信息，判断轨道元素，从而控制舵机的角度控制和电机的速度控制。整个系统设计包括模型机械结构设计和软硬件系统设计。车身机械结构设计主要包括Open-ART摄像头识别数字、水果和动物图像、前后轮调整、模型重心调整、主控板和驱动板安装、传感器安装、舵机和编码器安装；硬件设计满足智能汽车的功能需求，功耗低、转化率高、安全性高、耐久性高、操作简单。为了提高模型车的速度和稳定性，使用Matlab、 MFC 上位机， 虚拟示波器，TINA、Proteus、OpenMV EDA大量的硬件和软件测试等工具。实验结果表明，系统设计方案确实可行。

关键词： iMXRT1064DV，MT9V034，PID，Open-ART

引 言

---

??第十六届全国大学生智能汽车竞赛是一项以立足培训、注重参与、鼓励探索、追求卓越为指导思想，鼓励创新的科技竞赛。竞赛需要在指定的汽车模型平台上使用STC,Infineon,NXP，秦恒、灵活等一系列单片机作为核心控制模块，通过添加道路传感器、电机驱动模块和编写相应的控制程序，完成了一辆能够独立识别道路的模型车。参与者的目标是模型车需要在最短的时间内完成双圈（室内）或轨道。

??作为第一场智能视觉组比赛，第十六届全国大学生智能汽车比赛内容越来越丰富，比赛要求在规定的轨道上，使用恩智浦半导体微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动模块和编写相关控制程序，完成模型车可以独立识别道路。智能汽车比赛的轨道是一条不小的道路宽度 45cm 白色面板，赛道两侧粘有黑色胶带，有助于识别相关传感器。赛道由直道、弯道、十字路口、环岛、坡道、三岔路口、动物识别、水果识别、数字目标等赛道元素组成。比赛模型从车库出发，沿赛道运行两周，然后返回模型。模型需要基于三叉路口周围的0~9阿拉伯数字的奇偶来到三岔路口的两个岔路口。比赛时间从车模驶出车库，直到车模回到车库。当轨道的某个区域中心被放置时AprilTag二维码图片时，根据二维码对应的数字，将水果或动物靶标牌放置在轨道左侧或右侧，二维码前后50cm内。

??在本报告中，我们的小组详细阐述了我们的思想和创、算法、调试、车辆参数，详细阐述了我们的思想和创造力，具体体现在电路创新设计中，以及算法的独特想法，单片机具体参数的调试也让我们付出了艰苦的工作。这份报告体现了我们的努力和智慧，是我们共同努力的结果。

??几个月的经验培养了我们在电路设计、软件编程、系统调试等方面的能力，锻炼了我们的知识整合和实践能力，最重要的是锻炼了我们的思想。在疫情的影响下，备战条件匮乏，面对困难，大家团结一致，不退缩，遇到问题解决问题，对我们以后的学习、生活、工作都有重要的现实意义。

一.系统总体设计

---

??本章主要简要介绍了智能汽车系统的整体设计理念。在下一章中，整个系统分为三个部分：机械结构、控制模块和控制算法。

1 ，1系统总体方案设计

??根据竞赛规则的相关规定，智能视觉组智能车系统应在竞赛指定车型中使用C允许使用各种电磁、红外光电、摄像头、激光、超声波传感器进行轨道和环境检测，并使用具微控制器NXP MI.MXRT系列单片机，在MDK软件开发是在开发环境中进行的。车身后部的位置信号MT9V034图像传感器采集，道路图像信息通过摄像头发送到单片机进行赛车运动控制决策。通过编码器测速模块检测速度并使用MI.MXRT脉冲计数计算1064输入捕捉功能的速度和距离；电机转速控制采用 PID 控制，通过 PWM 控制驱动电路，调整电机转速，完成智能车速的闭环控制。

▲ 图1.2系统总体方框图

??如图1所示.1.主要处理是i.MXRT1064DV微处理器通过总钻风摄像头获取轨道边缘信息，处理后获得图像偏差，并根据图像偏差控制舵机的输出。通过收集光电编码器对车轮转速的脉冲计数，可以获得车辆行驶的速度数据。通过微处理器处理图像和速度 PID 控制，最后以 PWM 信号输出驱动电机。在调试过程中，我们通过上位机观察摄像头采集的图像，方便调试图像部分的参数，比较虚拟示波器观看编码器的采集值和预期速度PID参数。根据上述系统方案，赛车包括八个模块：MI.MXRT1064核心板、电磁传感器模块
源模块、电机驱动模块、速度检测模块、操作放大模块、图像处理模块和主控扩展板。各模块的功能如下：
??1．MI.MXRT1064核心板：作为整个智能汽车的核心处理器，根据控制算法采集电感传感器、编码器、图像处理等传感器信号，驱动直流电机、舵机和激光控制智能汽车。
2.图像处理模块MT9V034总转风摄像头通过一定的前瞻性，提前识别前方的轨道信�