图2。3 系统组成结构图

上述功能模块详述如下：

核心控制器模块：采用“恩智浦”公司给定的MK60DN512VLQ10微控制器，其对传感器采集来的数据进行处理，通过相应的控制算法，输出电机与舵机的驱动信号，控制智能车正常运行；

电源模块：通过分压、稳压等电路，为核心控制器模块输出3。3v、5v等稳定电压，保证系统的稳定运行；

图像采集模块：采用两个ov7620数字摄像头，采集信标的位置；

超声波避障模块：智能车前后各有三个超声波模块，分别检测智能车前后左中右三个方向是否有障碍物，之后，利用模糊控制算法实现智能车的避障。

速度检测模块：智能车后轮装有两个编码器，编码器测量后侧两轮速度，传给CPU，通过FTM模块的正交解码功能得到车轮速度；

电机及舵机驱动模块：利用FTM模块时钟，产生不同占空比的PWM波，从而实现控制电机转速与舵机的转角；

上下位机通信模块：利用蓝牙将智能车的数据及时上传至上位机，便于分析智能车的运行状态；

人机接口模块：此模块包括键盘，拨码开关和OLED显示屏，实现人机的交互功能。

2。2。2  信标导引智能车系统工作原理

上文通过对信标导引车的需求分析，得出系统的总体结构，智能车的总体方案大致明确。接下来结合上述内容介绍智能车的工作原理。

信标导引智能车通过摄像头以及超声波传感器获得赛场信息，之后，利用相应的算法处理获得的数据，并对小车的舵机和电机发出控制信号，使得智能车完成信标的跟随与避障的工作。同时，编码器获得智能车的速度值，反馈至控制器，完成速度的闭环控制。智能车上的人机接口模块可以使得调试更为简单快捷，上下位机通信模块实时发送智能车的状态信息，用户可以监测智能车的运行状态，防止智能车运行出错。系统的工作原理图如图2。4所示：

图2。4 系统的工作原理图

2。3  信标导引智能车硬件资源介绍

2。3。1  核心器件选型

（1）电机

电机是智能车运行的动力来源，电机转速直接决定智能车的运行速度。按照本届比赛要求，电机采用C车模要求使用的RN260，电机外观如图2。5所示，其技术参数参见表2。1：

图 2。5 电机RN260

表2。1 RN260技术参数

状态 转速(r/min) 电流(A) 力矩(g。cm)

空载 16088 0。158 0

最大效率点 13050 0。679 19。1

最大功率点 8044 1。537 50。6

堵转 0 2。916 101。1

（2）舵机

舵机实时控制智能车的方向，相当于智能车的方向盘。舵机选用FUTABA3010，其外观如图2。6所示，性能指标参见表2。2：

图2。6  舵机FUTABA3010

表2。2 舵机性能指标

型号 电压(V) 角度 工作速度(sec/60度) 堵转力矩(Kg。cm)文献综述

FUTABA3010 4。0-6。0