第七届飞思卡尔智能车竞赛技术报告：MC9S12XS128与PID控制

“第七届‘飞思卡尔’杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告，参赛队伍：东北林业大学赛豹号，参赛队员：卢炯健、王薪淼、徐加彦，带队教师：王琢、白雪冰。该报告详述了一个基于MC9S12XS128微控制器的智能车系统设计，利用SONY CCD模拟摄像头进行赛道检测，并采用TCL5510高速AD转换芯片处理图像，配合PID控制算法实现模型车的精确控制。” 在这份技术报告中，我们深入探讨了全国大学生飞思卡尔智能车比赛的一个具体参赛项目，该项目来自东北林业大学的“赛豹号”团队。这个智能车系统的创新之处在于它利用了先进的电子技术和控制理论，以适应快速发展的嵌入式领域。 核心控制器是MC9S12XS128微控制器，这是一种高性能的微处理器，能够处理复杂的计算任务，适合作为智能车的中央大脑。该控制器接收并处理由摄像头捕捉到的赛道信息，摄像头选择了索尼的CCD模拟型号，这种传感器以其高分辨率和稳定性在图像采集方面表现出色。 在图像处理方面，报告提到了软件二值化技术。这是一种将图像转化为黑白两色的过程，用于简化图像并突出赛道边缘，便于后续的赛道识别。TCL5510高速AD转换芯片在此过程中起到了关键作用，它能快速将模拟摄像头捕获的图像信号转化为数字信号，为软件二值化提供基础。 为了监控和控制模型车的速度，团队采用了光电编码器。这是一种能够检测旋转速度的传感器，可以实时反馈模型车的行驶状态。结合PID（比例-积分-微分）控制算法，可以精确调整驱动电机的转速和转向舵机的角度，从而实现对模型车的闭环控制，确保其在赛道上的稳定和精准行驶。 关键词MC9S12XS128、SONY CCD、软件二值化和PID都是这份技术报告中的关键概念，它们分别代表了控制系统的核心硬件、图像采集与处理技术以及控制策略。这份报告展示了大学生在智能车辆技术上的探索和实践，不仅体现了电子科技的应用，也突显了他们在自动控制和图像处理方面的理论知识和实际操作能力。