基于HCS12单片机的智能车：路径识别与控制系统设计

本篇论文详细介绍了作者在中国电子设计竞赛中基于Freescale公司的16位HCS12单片机设计并实现的一种智能小车系统。系统的核心目标是让小车能在白色背景下，通过路径识别和闭环控制技术，沿任意黑色引导线稳定行驶。论文的创新点在于采用了低功耗CMOS摄像头进行路径识别，通过视频信号二值化处理，微处理器进一步分析图像以做出决策。 路径识别模块是整个系统的关键部分，它利用摄像头获取实时视频信息，将其转化为128×64像素的黑白图像，以便于单片机处理。这种技术确保了系统对复杂环境的敏感度和识别精度，对于智能车的自主导航至关重要。 舵机控制采用非线性P算法，这是一种高效的控制策略，能够快速响应并提供精确的转向角度调整。另一方面，车速控制则采用了PID（比例-积分-微分）算法，这是一套经典的控制系统设计方法，它结合了速度反馈，实现了系统的闭环控制，提高了系统的稳定性和动态性能。 硬件设计方面，文章详细描述了包括HCS12单片机主控电路、图像同步分离电路、二值化电路、电源管理电路、电机驱动板、波形整形电路和测速电路在内的各个组件。这些电路构成了一个协同工作的整体，确保了智能小车的顺畅运行。 总结来说，这篇论文不仅展示了智能车系统的设计思路和技术选择，还提供了实际应用中的关键硬件实现和控制算法，为参赛者和研究者提供了有价值的参考，特别是在路径识别和低功耗设计方面的实践案例。此外，由于是在中国电子设计竞赛这样的平台上发表，它还反映了当前大学生在智能车辆领域的创新能力和技术水平。