系统设计

　　本系列丛书以全国大学生智能汽车竞赛为背景，内容分四个部分：第一部分是基础知识，主要介绍全国大学生智能汽车竞赛的主要形式、竞赛规范和赛场纪律、竞赛流程；第二部分是硬件设计部分，主要介绍本竞赛所需的电源电路设计、电机驱动电路设计、测速模块设计、陀螺仪和加速度传感器电路设计、辅助外设电路设计，以及PCB实体电路设计；第三部分是软件设计部分，主要围绕本竞赛所使用的K60系列MCU的软件设计进行讲授，包括时钟和中断系统、端口与引脚控制、定时器、串行协议通信、A/D转换模块等的软件设计，以及智能车系统软件设计；第四部分是系统设计部分，按照本竞赛分组类别，分别分为摄像头车系统设计、平衡车（光电组）系统设计、电磁车系统设计、电轨车系统设计。本系列丛书以大学生科技竞赛课程化建设为目标，以电子信息类专业课程知识为基础，同时涵盖自动控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业知识，可作为各类大学生科技竞赛、探索性实践训练指导书和教学的参考教材。

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第一章 绪论
1．1 竞赛组别
1．2 竞赛规则
1．2．1 规则概述
1．2．2 竞赛器材
1．2．3 竞赛环境
1．2．4 竞赛任务
1．3 竞赛成绩
第二章 摄像头车系统设计
2．1 智能汽车竞赛摄像头组背景介绍
2．2 摄像头概述
2．2．1 摄像头基础
2．2．2 图像信号基础
2．2．3 0V5116
2．2．4 0V7620
2．2．5 0V7725
2．2．6 摄像头选取
2．3 硬件设计
2．3．1 硬件整体架构
2．3．2 电源管理
2．4 图像采集处理
2．4．1 图像采集
2．4．2 图像处理
2．5 控制策略
2．5．1 控制方案概述
2．5．2 舵机转向控制
2．5．3 电机速度控制
2．6 机械调整
第三章 平衡车系统设计
3．1 智能汽车竞赛平衡车背景介绍
3．1．1 平衡车背景介绍
3．1．2 线性CCD传感器介绍
3．2 直立行进控制原理
3．2．1 直立行进控制任务分解
3．2．2 车模平衡控制
3．2．3 车模角度和角速度测量
3．2．4 车模速度控制
3．2．5 车模方向控制
3．2．6 车模直立行进控制算法概述
3．3 硬件设计
3．3．1 硬件整体概述
3．3．2 电源管理
3．3．3 线性CCD模块电路
3．4 线性CCD采集处理与路径识别
3．4．1 线性CCD图像采集
3．4．2 线性CCD图像处理
3．4．3 线性CCD路径识别
3．5 控制策略
3．5．1 控制方案概述
3．5．2 直立控制
3．5．3 速度控制
3．5．4 转向控制
3．6 机械调整
第四章 电磁车系统设计
4．1 智能汽车竞赛电磁组背景介绍
4．2 硬件设计
4．2．1 硬件整体架构
4．2．2 电源管理
4．2．3 LC谐振
4．2．4 信号放大
4．2．5 信号检波
4．2．6 起跑线检测
4．3 信号采集
4．3．1 磁场模型及磁场检测
4．3．2 偏差计算
4．3．3 传感布局
4．3．4 采样滤波
4．4 控制策略
4．4．1 控制方案概述
4．4．2 传感数据处理
4．4．3 舵机转向控制
4．4．4 电机速度控制
4．5 机械调整
第五章 电轨车系统设计
5．1 智能汽车竞赛电轨组背景介绍
5．2 硬件设计
5．2．1 硬件整体架构
5．2．2 电源管理
5．2．3 金属检测电路设计
5．2．4 起跑线检测
5．3 信号采集
5．3．1 偏差计算
5．3．2 传感布局
5．4 控制策略
5．4．1 控制方案概述
5．4．2 传感数据处理
5．4．3 舵机转向控制
5．4．4 电机速度控制
5．5 机械调整
第六章 双车追逐系统设计
6．1 智能汽车竞赛双车追逐组背景介绍
6．2 硬件设计
6．2．1 硬件整体架构
6．2．2 电源管理
6．2．3 无线传输模块设计
6．2．4 超声波测距模块设计
6．3 图像采集处理
6．3．1 图像校正
6．3．2 图像提取
6．3．3 边线提取
6．3．4 中线提取
6．3．5 路径优化
6．4 控制策略
6．5 机械调整
第七章 信标越野组系统设计
7．1 智能汽车竞赛信标越野组背景介绍
7．2 硬件设计
7．2．1 硬件整体架构
7．2．2 电源管理
7．3 图像采集处理
7．3．1 图像采集
7．3．2 图像处理
7．4 控制策略
7．4．1 控制方案概述
7．4．2 舵机转向控制
7．4．3 电机速度控制
7．5 机械调整
参考文献