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4.10 主函数模块设计 28
4.11 本章小结 30
5 双车协同模式下主电磁导引车控制系统软件调试 31
5.1 开发环境简介 31
5.2 系统软件调试 32
5.3 问题与解决 34
5.4 本章小结 34
结 论 35
致 谢 36
参考文献37
附录A 主车实物图 39
1 引言
1.1 课题研究背景
智能车辆，也被称为轮式移动机器人，是一个集环境感知、操作控制、规划决策等功能于一体的智能体，其研究涵盖了微电子技术、控制技术、计算机技术和人工智能等科学技术领域，在某种意义上代表着一个国家自动化智能的水平[1-2]。
智能车辆目前主要应用于军事领域，其在该领域中所展示出来的强大能力引起了各国政要和军事专家的高度重视。它的军事价值主要有：能大幅度提高车辆装备的性能；有效节省人力，降低伤亡；更好地感知战场的环境和态势[3]。在民用交通领域，智能车辆能实现碰撞报警、自适应巡航、车辆偏离报警等功能，可大幅度提高公路通行能力，减少交通堵塞、拥挤，提高通行效率[3-5]。此外，在危险环境、智能采矿、自动化车间等领域，智能车辆也有广泛的应用，其在行星探测方面同样具有巨大战略意义和潜在经济价值[1,6]。
1.2 国内外智能汽车发展现状
1.3 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛简介
教育部为培养大学生的实践动手能力、创新思文和团队合作精神，推动高等教育教学改革，委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办全国大学生智能汽车竞赛。该科技创意型竞赛以现代汽车电子为背景，涉及了机械、传感、控制、模式识别、电子和计算机等多个学科[12-14]。
“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛按照车模赛道检测方法的不同，将所有参赛组分为电磁、光电和摄像头3种[15-17]。竞赛规则规定电磁组采用双车模同时运行的比赛方式，且两车之间不允许任何有形的物理连接。正式比赛时，将两车模置于出发区域内同时出发，两车间相隔距离不做要求。比赛总成绩为第一辆车模通过起跑线开始至第二辆车模冲过终点的时间与双车模通过终点时间差的五倍之和。
1.4 本文主要研究内容
本文依据第十届智能汽车竞赛规则，对双车协同模式下主电磁导引车控制系统进行软件设计。
需要完成的工作主要有：
（1）按照系统总体需求，设计双车协同模式下主电磁导引车的整体结构，将整个系统被分为若干个功能模块；
（2）按照硬件的选型和引脚分配，对软件进行相对应的配置；
（3）将（1）中划分的功能模块与软件的各个模块联系起来，并对这些所需用到的软件模块进行初始化和构建相应的函数；
（4）撰写主函数，以便将所有模块整合起来，完成双车协同模式下主电磁导引车系统的整体设计；
（5）调试软件的各个模块，确保每个模块都按照设定的内容工作，之后进行系统联调，实现车模在赛道上的自主寻迹。
本文章节安排如下：
第一章，介绍了本课题的背景、国内外智能汽车的发展与现状，并简单介绍了“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛和第十届电磁组的赛规。
第二章，根据赛规，对双车协同模式下主电磁导引车控制系统进行了总体需求的分析和分功能模块设计，并对每个功能模块进行了简要说明。
第三章，对双车协同模式下主电磁导引车控制系统的硬件进行了简要介绍，列出了主要器件的选型，和微控制器与各个功能模块对应的引脚名称。