3。6  起止线检测模块设计 23

3。7  测速模块接口设计 24

3。8  姿态检测模块接口设计 26

3。9  辅助调试模块设计 26

3。10  备用接口设计 29

3。11  本章小结 29

4  电磁导引自平衡车控制系统硬件电路PCB设计 30

4。1  PCB设计流程 30

4。2  PCB布线规则介绍 30

4。3  PCB板设计 31

4。4  本章小结 35

5  电磁导引自平衡车机械结构改造及组装 36

5。1  车模基础改装 37

5。2  姿态传感器安装 37

5。3  光电编码器安装 38

5。4  PCB板安装 38

5。5  电磁信号检测支架设计及安装 40

5。6  本章小结 41

6  系统调试 42

6。1  分模块调试 42

6。2  系统联调 44

6。3  本章小结 45

结论 46

致谢 47

参考文献 48

附录  电磁导引自平衡车实物图 50

1  引言

1。1  课题研究背景及意义

随着社会的发展，汽车在人们生活中越来越普及，但由此也带来了不少的问题，交通压力越来越大、事故发生率也在提高，同时对环境造成的污染也越来越严重等等。在诸多的因素下，智能汽车的出现成为必然。 随着计算机、自动化及机器人技术的飞速发展[1]，集周围环境感知技术、路径决策技术及自动驾驶技术为一体的智能汽车成为新时代的宠儿[2]。智能汽车不需要人的参与，能自主的识别道路。传感器就是智能车的眼睛，核心处理器就是它的大脑，通过某种导引方式采集路径信息，交由微处理器分析控制智能汽车转向及速度，减少了交通事故的发生。

在智能汽车领域，两轮自平衡小车的前景更为可观。由于只有两个轮子，使得车体更加灵活，在拥挤的场所也能使用；还能减少交通压力、解决停车困难等实际生活问题，给人们生活水平的提高带来了积极意义[3]。

而在智能车各种不同的导引方式中，电磁导引方式具有很大的优势。此种导引方式是智能车使用的最早的导引模式[4,5]。它相比较于其它导引方式，受光线、天气状况等环境干扰影响小，而且可靠性高。在智能交通领域，电磁导引技术有着非常广阔的前景[6]。

1。2  自平衡车国内外研究现状

1。2。1  国外研究现状

1。2。2  国内研究现状

1。3  “恩智浦”杯智能车竞赛简介

全国大学生“恩智浦”杯智能车竞赛前身为“飞思卡尔”杯智能车大赛，今年已经是其第十一届比赛。

智能车竞赛起源于韩国。赛事的组委会提供标准车模、电机以及 镍镉电池。每一届的规则会有些许不同，但主要分为两种方式的组合。首先是路径识别的方式，分为有电磁导引、光电导引和摄像头导引三种方式；其次是车轮着地数，分为四轮车和两轮自平衡车。本届电磁组是两轮的自平衡车。