设计开题报告

1、PAGE PAGE 4贵州大学科技学院本 科 毕 业 论 文(设计) 开 题 报 告 课题名称：基于MC9S12XS128微控制器智能车的图像采集及处理学生姓名： 刘泽宇 指导教师： 余军 教 学 部： 工学部 专 业： 电子信息工程 年 级： 07级 贵州大学科技学院教务部制2010 年 11 一、课题来源（选择其中一项填写：1.导师指定；2.自选）导师指定二、课题研究现状随着科学技术的不断发展进步，汽车的使用量越来越大，随之而来的交通拥堵，交通事故等等一系列的问题逐渐引起了人们的重视。因此，人们对汽车的智能化要求越来越高，汽车生产商也推出越来越智能的汽车来满足各种各样的市场需求。由此智能控

2、制的应用，几乎渗透到所有领域。2006年，受教育部高等教育司委托，由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办，第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛在清华大学举行。竞赛要求在组委会提供的赛车模型上，使用飞思卡尔半导体公司的8位或16位微控制器，通过自行增加传感及驱动电路，和编写相应控制软件，制作一个能自主识别道路的赛车，按照规定路线行驶，以完成时间最短者为胜。竞赛中的赛车模型按道路检测方式的不同，分为光电组、摄像头组、电磁组（第五届）分别进行比赛。三、课题的目标和意义全国大学生智能车竞赛是一项涵盖控制、模式识别、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科交叉的科技比赛，对学生的知识融合和时间动

3、手能力的培养，具有良好的长期的推动作用，本项赛事对进一步深化高等工程教育改革，培养本科生获取知识、应用知识的能力、培养本科生从事科学、技术研究的能力同样具有重要的意义，对于高校相关学科学术领域的学术水平提高也有一定的帮助。由于赛车是自行在赛道上行驶的，不允许人为操纵，而且赛道布局是比赛时当场揭晓，事先无法对赛车行驶路径进行预先设定，所以只能让赛车传感器反馈回的路径信息，自行在赛道上行驶，因此，控制软件的设计和编写是非常关键和重要的技术。该竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进高等学校素质教育，培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事

4、科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神，为优秀人才的脱颖而出创造条件。四、课题主要内容参赛队伍须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模，采用飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128作为核心 HYPERLINK /view/2080770.htm 控制单元，自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控制等，完成智能车工程制作及调试.竞赛分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别，我们选择是光电组，所以主要讲解光电智能车的设计。由于激光传感器具有在光强、抗干扰、耗能和检测范围等方面优势明显，

5、因此我们主要使用激光传感器来组建传感采集电路。CMOS图像传感器拍摄赛道图像并直接通过8位灰度信号数据线及行同步信号，场同步信号输入，单片机S12X中的ECT模块负责捕捉行、场信号并执行相应的采集代码，然后对采集的灰度图像进行二值化处理以获得图像有用信息。最后将二值化处理后的图像进行提取出特征信息，通过这种清晰的特征信息去执行相应的车体控制代码；通过编码点击来检测车速，并采用 S12X 的输入捕捉功能进行脉冲技术计算速度和路程；舵机转向采用PID控制；电机转速控制采用PID控制，通过PWM控制驱动电路调整电机的功率；而车速的目标值由默认值、运行安全监控和基于图像处理的优化策略综合控制。五、课题

6、进度安排第一阶段(1-4周)：查阅相关资料，熟悉MC9S12XS128微控制器的结构，掌握相关开发工具的使用；第二阶段(5-6周)：写开题报告；第三阶段(7-10周)：学习与论文相关的知识；第四阶段(11-12周)：提出总体设计框架以及硬件电路的搭建；第五阶段(13-16周)：着手编写软件，结合硬件一一进行测试；第六阶段（17-20周）：撰写论文提交给老师进行审阅和指导修改；六、主要参考文献卓晴, 黄开胜. 学做智能车:挑战“飞思卡尔”杯M. 北京：北京航空航天大学出版社, 2007. 30156.吴怀宇, 程磊, 章政. 大学生智能汽车设计基础与实践M. 北京：电子工业出版社, 2008.

7、1117.Freescale. MC9S12XS256RMV1 DataSheetOL. Documentation：, 2009. 1173.王宜怀, 刘晓升. 嵌入式系统-使用hcs12微控制器的设计与应用M. 北京：北京航空航天大学, 2008. 1347.孙同景. Freescale 9S12 十六位单片机原理及嵌入式开发技术M. 北京：机械工业出版社, 2008. 119311.谭浩强. C程序设计M. 北京：清华大学出版社, 2003. 1254.周润景. 基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿M. 北京：北京航空航天出社, 2006. 2029.姚敏. 数字图像处理M. 北京：机械工业出版社, 2006. 724.田村秀行. 计算机图像处理M. 科学出版社, 2004. 117213. 刘刚, 王立香, 张连俊. LabVIEW8.20中文编程及应用M. 北京：电子工业出版社,2008. 51122.七、课程学习情况（课程学习未达到学分要求者不得进