【UEAL第2届电子设计大赛第三轮主观题】自动往返小汽车

在早些年参加过智能车竞赛，自己做的是平衡组，看到这个题目突然有些怀念的感觉。本来有一种做到自己擅长领域的感觉，结果因为时间短暂，阻力倒是不小。

最大的阻力是：我买的不到100块的盗版j-link在使用CW突然提示某个升级的情况下，它就无法使用了。（有没有小伙伴知道如何救活它？）

步入正题，我用的小车还是自己保留的小车，一个使用K60处理器的自平衡车，可以驱动CCD或者摄像头。目前这个小车使用CCD或者摄像头可以按照智能车竞赛的赛道进行循迹运动，这里不再列出

在本次比赛要求中，定位需要基于挡板，这可能需要超声波模块，现有的电路板已经不支持这样修改。

我制定的临时方案是：借助小车自带的高精度编码器，按照累计测速的方案进行距离估计，按照计数/路程的对应关系进行行进。对于平衡车，这其中最大的难度在于，小车要在匀速的基础下保持非常平稳运行。

本文最后提供的视频中给出了小车稳定的视频，按照这种效果应该可以实现要求的效果。

下面简单介绍一下硬件方案：

1.       MCU:使用Freescale公司的K60，100M全速运行；处理器这里就简单对比一下，K60是cortex M4内核的一颗arm，32位结构。在比赛中还有使用16位的S12微处理器。K60已经是一颗非常强大的微处理器，智能车所需的各种外设，包括PWM、ADC、GPIO、DMA、IIC、Timer等等都非常完善，简单来说就是一颗芯片可以完成整个控制系统。

2.       传感器：使用陀螺仪ENC03+加速度计MMA1270的方案，使用互补滤波方案；

本次使用的传感器中，加速度计为飞思卡尔low G模拟加速度计，经测试稳定性好，满足设计需求。ENC03为村田经典陀螺仪。

3.       电机驱动：使用ST公司的集成H桥电机驱动器，双路分别驱动左右电机；

本次使用的集成ST电机驱动器为VSN系列，具有强劲的驱动能力，同时集成了过流、低压灯各种保护。相对于分立方案PCB较为简洁，同时保护等容易完成。当然成本稍高一些。

4.       OLED显示：使用128*64分辨率的OLED显示器；

这也是我用过的一个比较经典的显示方案，尺寸很小，分辨率也很高，适用于智能小车等场合。

5.       无线模块：使用Bluetooth无线传输；

6.       测速模块：使用360线高精度欧姆龙编码器，结合K60正交解码可以提高四倍分辨率，可以实现高精度测量转速，编码累加起来可以视为距离信息；这是本次设计的关键所在。按照QEP四倍分辨率计算，编码器旋转一周可以进行360*4=1440次编码计数，这已经是非常高的分辨率。

    按照这个计数精度，小车即使不借助别的传感器，如CCD摄像头等，进行10m左右的直线巡线也不会产生过大的累计误差，可以满足设计要求。

7.       数据存储：使用SD卡，建立文件系统进行信息存储。

方案实现：

对于赛道进行测量，按照路程/编码器计数比进行行进。理论上在低速情况下可以实现设计要求。

实物图：

视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMTU2NTQyMjA4NA==.html

观看密码：ICKEY

电工说黑线也可以参照一下。。。

那我放一个小车按照飞思卡尔比赛规定跑的视频。。。要是黑线的话这事好做不少。

视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMTU2NTgxMTQ1Mg==.html

观看密码：ICKEY03