基于飞思卡尔芯片的智能车电源与电机驱动技术详解

本篇技术报告详细阐述了北京科技大学摄像头组一队参加第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛的设计方案。核心控制单元选用的是MK60N512VMD100微控制器，利用CMOS摄像头进行赛道信息检测，通过模拟比较器进行图像二值化处理，提取黑色引导线用于赛道识别。同时，通过光电编码器监控模型车速度，运用PID控制算法精确调节电机转速，实现车辆运动速度和方向的闭环控制。 在机械结构优化方面，报告着重介绍了车体建模、前轮倾角调整、底盘高度调整、电机与中间齿轮箱匹配以及舵机和摄像头的安装细节。电路设计部分，电源管理模块采用了TPS7350和TPS7333，确保不同模块间的供电需求。电机驱动模块则利用飞思卡尔公司的33886集成芯片，具备过流、欠压和过温保护功能，提供稳定且高性能的驱动。视频处理模块负责图像采集和处理，接口及外接模块确保了与其他设备的顺畅连接。 智能车控制软件设计部分，着重于赛道中心线的提取与优化，包括图像特征分析、边缘检测、校正和路径选择。同时，详细介绍了PID控制算法，包括位置式PID、增量式PID以及参数整定，以及如何应用到转向舵机控制中，以提升车辆的行驶速度和稳定性。 此外，本报告还包含了技术授权声明，强调参赛作品的版权归属，并确认比赛组委会和飞思卡尔半导体公司有权使用技术报告和相关资料。整体而言，这份报告展示了参赛队伍在硬件与软件结合上的深入研究和实践经验，以及他们在智能汽车竞赛中的技术实力。