硬件实现原理

　　按照竞赛的某些规定，本文设计了如图1所示的硬件原理框图。红外传感器采用一排13对红外发射接收管，利用其接收的电平大小经过MCU的ADC后由MCU判断当前黑线所处的位置，为了降低功耗，系统中还增加了MOS开关管，当检测某红外传感器时该传感器供电打开，其余的则关闭。赛道中具有十字交叉路口，同时必须判断起始（即终止线）,因此智能车预先可以配置当前赛道的总的十字交叉个数，同时通过软件算法可以判断出是否经过世纪交叉口（起始终止线可以作为一个十字交叉线）。系统运行时，按照红外传感器采集的信息可以判断出当前引导线的位置，即在小车的左边、中间或右边，偏离多少，MCU据此以及由Hall测速传感器获知的当前小车的速度确定小车当前的行为，主要控制舵机即小车的方向和电机即小车的速度。

图1 系统硬件框图

　　软件控制算法

　　系统软件控制主要包括两部分，也即记忆算法的两个过程，从行驶过程中看即第一圈和第二圈，其流程框图如图2所示。

图2 系统软件控制流程图

　　初圈的控制和记忆

　　智能车在行使第一圈时的主要目的就是记忆赛道信息特征，并进行一定的处理。按常规方法小车需要匀速行驶，以便在固定的时间间隔或固定的路程间隔记忆相关的道路信息。数据记忆时，采用了12个磁钢的霍尔传感器，车轮转一圈得到12个计数，即使在速度很快的情况下响应时间也是us级的，精度足够满足要求。