飞思卡尔智能车竞赛（共8篇）
篇1：飞思卡尔智能车竞赛
飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCS12单片机为核心的大学生课外科技竞赛。组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路径的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高为获胜者。其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
中文名
飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛
起 源
韩国
核 心
HCS12单片机
针对对象
在校大学生
简介
为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革，受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201号文，附件1)，由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会（以下简称自动化分教指委）主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。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。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛由竞赛秘书处设计、规范标准硬软件技术平台，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。该竞赛规则透明，评价标准客观，坚持公开、公平、公正的原则，力求向健康、普及、持续的方向发展。
该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，得到了教育部相关领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区近300所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年起被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文）。
全国大学生智能汽车竞赛原则上由全国有自动化专业的高等学校（包括港、澳地区的高校）参赛。竞赛首先在各个分赛区进行报名、预赛，各分赛区的优胜队将参加全国总决赛。每届比赛根据参赛队伍和队员情况，分别设立光电组、摄像头组、电磁组、创意组等多个赛题组别。每个学校可以根据竞赛规则选报不同组别的参赛队伍。全国大学生智能汽车竞赛组织运行模式贯彻“政府倡导、专家主办、学生主体、社会参与”的16字方针，充分调动各方面参与的积极性。
全国大学生智能汽车竞赛一般在每年的10月份公布次年竞赛的题目和组织方式，并开始接受报名，次年的3月份进行相关技术培训，7月份进行分赛区竞赛，8月份进行全国总决赛。
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是在规定的模型汽车平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。因而该竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科的比赛。
“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方，自2006年首届举办以来，成功举办了九届，得到了教育部吴启迪副部长、张尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司领导与各高校师生的高度评价，已发展成全国30个省市自治区200余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。2008年第三届被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目中9个科技人文竞赛之一（教高函[2007]30号文，附件2），2009年第四届被邀申请列入国家教学质量与教学改革工程资助项目。
比赛规则
全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定并负责采购竞赛车模，采用飞思卡尔如下 7 个系列：
（1）32 位 Kinetis(ARM® Cortex™-M0+)，主要包括 Kinetis E, EA, L, M 等 系列；
（2）32 位 Kinetis(ARM® Cortex™-M4)，主要包括 Kinetis K, W 等系列；（3）32 位 MPC56xx 系列；（4）16 位 9S12 系列；（5）32 位 ColdFire 系列；（6）DSC 系列；
（7）8 位单片机系列（可使用 2 片）
作为核心控制单元，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，于指定日期与地点参加各分赛区的场地比赛，在获得决赛资格后，参加全国决赛区的场地比赛。参赛队伍之名次（成绩）由赛车现场成功完成赛道比赛时间为主，技术方案及制作工程质量评分为辅来决定。竞赛秘书处制定如下比赛规则适用于各分赛区预赛以及最终决赛。在实际可操作性基础上力求公正与公平参与。秘书处将邀请独立公证人监督现场赛事及评判过程。
在分赛区、决赛区进行现场比赛规则相同，都分为初赛与决赛两个阶段。
在计算比赛成绩时，分赛区只是通过比赛单圈最短时间进行评比。决赛区比赛时，还需结合技术报告分数综合评定。
初赛与决赛规则
1）初赛规则
比赛场中有两个相同的赛道。
参赛队通过抽签平均分为两组，并以抽签形式决定组内比赛次序。
比赛分为两轮，两组同时在两个赛道上进行比赛，一轮比赛完毕后，两组交换场地，再进行第二轮比赛。
在每轮比赛中，每辆赛车在赛道上连续跑两圈，以计时起始线为计时点，以用时短的一圈计单轮成绩；每辆赛车以在两个单轮成绩中的较好成绩为赛车成绩；计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。
从两组比赛队中，选取成绩最好的25支队晋级决赛。
技术评判组将对全部晋级的赛车进行现场技术检查，如有违反器材限制规定的（指本规则之第一条）当时取消决赛资格，由后备首名晋级代替；
由裁判组申报组委会执委会批准公布决赛名单。初赛结束后，车模放置在规定区域，由组委会暂时保管。2）决赛规则
参加决赛队伍按照预赛成绩进行排序，比赛顺序从第25名开始至第1名结束。比赛场地使用一个赛道，决赛赛道与预赛赛道形状不同，占地面积会增大。每支决赛队伍只有一次比赛机会，在跑道上跑两圈，以计时起始线为计时点，以最快单圈时间计算最终成绩；计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。
预赛成绩不记入决赛成绩，只决定决赛比赛顺序。
比赛过程规则
按照比赛顺序，裁判员指挥参赛队伍顺序进入场地比赛。同一时刻，一个场地上只有一支队伍进行比赛。
在裁判员点名后，每队指定一名队员持赛车进入比赛场地，将赛车放置在赛道出发区。裁判员宣布比赛开始后，赛车应在30秒之内离开出发区，沿着环形赛道黑色引导线连续跑两圈，由计时起始线两边传感器进行自动计时。跑完后，选手拿起赛车离开场地。
如果比赛完成，由计算机评分系统自动给出单圈最好成绩。
比赛犯规与失败规则
比赛过程中，如果赛车碰到赛道两边的立柱并使之倾倒或移动，裁判员将判为赛车冲出跑道。赛车前两次冲出跑道时，由裁判员取出赛车交给比赛队员，立即在起跑区重新开始比赛，该圈成绩取消。选手也可以在赛车冲出跑道后放弃比赛。比赛过程中如果出现有如下一种情况，判为比赛失败：
裁判点名后，1分钟30秒之内，参赛队没有能够进入比赛场地并做好比赛准备； 比赛开始后，赛车在30秒之内没有离开出发区； 赛车在离开出发区之后2分钟之内没有跑完两圈； 赛车冲出跑道的次数超过两次；
比赛开始后未经裁判允许，选手接触赛车； 决赛前，赛车没有通过技术检验。如果比赛失败，则不计成绩。比赛成绩规则
在各分赛区进行预赛时，比赛成绩由赛车单圈最快时间决定。
在决赛区进行比赛时，比赛成绩由赛车单圈最快时间以及队伍技术报告成绩综合决定。技术报告评分办法：
1）组委会收到参加决赛队技术报告后将匿去参赛学校名字、参赛队员名字等所有可识别参赛队伍的信息交技术评判组。
2）技术评判组就控制方案创新、S12芯片资源合理充分利用、机械结构设计方案等对技术报告进行评审，并在决赛前公布得分。报告评分范围0-10，具体的评定标准将在2007年6月30日之前给出。
决赛区比赛最终成绩计算由下面公式给出： 比赛最终成绩(秒)= Ts *(1-0.01R)式中Ts为赛车最快单圈时间（秒）；R为技术报告评分（分值范围0-10）。例：如果赛车在比赛中Ts=35秒, R=5,则最终成绩为
35*(1-0.01*5)= 33.25秒
鉴于决赛开始前各队之技术报告评分(R)巳经公布并输入到计分系统，每队赛车完成赛道后系统将即时显示出其最快单圈时间，系统将即刻显示出以上述公式计算出的比赛最终成绩及到此刻为止时之临时排名。全部决赛队完成赛道比赛后系统即会显示排名次序与成绩，但须再经裁判组复核后申报组委会执委会批准公布。
比赛禁止事项
不允许在赛道周围安装辅助照明设备及其它辅助传感器等；
选手进入赛场后，除了可以更换电池之外，不允许进行任何硬件和软件的修改； 比赛场地内，除了裁判与1名队员之外，不允许任何其他人员进入场地； 不允许其它影响赛车运动的行为。
承办学校及全国总决赛特等奖学校
第一届（2006年）：承办：清华大学 特等奖：清华大学
第二届（2007年）：承办：上海交通大学 特等奖：上海交通大学
第三届（2008年）：承办：东北大学 摄像头组冠、亚、季军：东北大学、北京科技大学、上海交通大学 光电组冠、亚、季军：武汉科技大学、北京科技大学、东北大学 第四届（2009年）：承办：北京科技大学
摄像头组冠、亚、季军：北京科技大学、上海交通大学、上海大学 光电组冠、亚、季军：北京科技大学、清华大学、杭州电子科技大学 第五届（2010年）：承办：杭州电子科技大学
摄像头组冠、亚、季军：北京科技大学、杭州电子科技大学信息工程学院、南京师范大学
光电组冠、亚、季军：杭州电子科技大学、杭州电子科技大学信息工程学院、乐山师范学院
电磁组冠、亚、季军：广东技术师范学院、清华大学、杭州电子科技大学 第六届（2011年）：承办：西北工业大学
摄像头组冠、亚、季军：湖南大学、北京科技大学、山东大学 光电组冠、亚、季军：西北工业大学、电子科技大学、乐山师范学院 电磁组冠、亚、季军：杭州电子科技大学、北京科技大学、西北工业大学 第七届（2012年）：承办：南京师范大学
摄像头组冠、亚、季军：北京科技大学、常熟理工学院、电子科技大学 光电组冠、亚、季军：北京科技大学、山东大学、乐山师范学院 电磁组冠、亚、季军：中南民族大学、浙江大学、华中科技大学 第八届（2013年）：承办：哈尔滨工业大学
摄像头组冠、亚、季军：北京科技大学、武汉科技大学、西安交通大学 光电组冠、亚、季军：北京科技大学、厦门大学、厦门大学嘉庚学院 电磁组冠、亚、季军：电子科技大学、北京科技大学、东北大学秦皇岛分校 第九届（2014年）：承办：电子科技大学
摄像头组冠、亚、季军：南京师范大学、北京科技大学、电子科技大学 光电组冠、亚、季军：北京科技大学、中南民族大学、华中科技大学 电磁组冠、亚、季军：北京科技大学、浙江大学、电子科技大学 第十届（2015年）：承办：山东大学
摄像头组冠、亚、季军：厦门大学、北京科技大学、山东大学 光电组冠、亚、季军：重庆大学、中南大学、北京科技大学 电磁组冠、亚、季军：北京科技大学、天津大学、中南民族大学 第十一届（2016年）：承办：中南大学 摄像头组冠、亚、季军：尚未比赛 光电组冠、亚、季军：尚未比赛 电磁组冠、亚、季军：尚未比赛
篇2：飞思卡尔智能车竞赛
飞思卡尔智能车竞赛是飞思卡尔公司赞助的由全国本科院校共同参与的一项大学生科技竞赛。今年安徽省作为第一届省级赛区，很荣幸我们专科院校也有机会共同参与。因为专业知识的匹配我们系在我们专业选拔了一些同学，我很高兴能和我的队员们并肩作战。由于我们学校是第一参加一点经验都没有，指导老师也是和我们一步步探索。我们这次使用B型车做的是光电寻迹。根据需要老师把这次任务划分为几个模块（寻迹模块、电源模块、驱动模块、测速模块）我的任务是做好寻迹模块。刚开始对于黑白寻迹，我唯一的感觉就是“神奇”。后来查阅资料，通过老师的讲解，知道了它的寻迹原理。所谓的寻迹就是根据黑白颜色的反光程度不一样（白色全部反射，黑色全部吸收），来判别黑白线。
对于我们来说没有学过传感器的知识，在这方面还是有点含糊，所以自己专门花了一段时间来学习传感器，通过自己的学习懂得了传感器在电路中的作用。之后的一段时间就是对材料的选取，市场上的光电管品类繁多，每个学校用的也不一样，我们要的是一款适合自己车的光电管，刚开始我在网上找了一些电路图，并在南京买进了一些光电管，焊接好电路候发现跟本没有达到自己想要的那种结果，之前一直以为是光电管的原因，后来又把光电发射与接受一体管改上去还是不行。那段时间一直耗在那个电路上停滞不前，一直想不通是什么原因。也许是灵感的，也许是出于好玩我改变了和接收管串联的电阻阻值（把
原
来的10K
改
为
100K）得到了意想不到的效果——在不加套管的情况下接收距离提高到了十几厘米。但是对于这样的结果还是有些不理想因为为防止光电管之间互相的影响每个光电管得加上套管，在这种情况下我们买的光电管达不到要求。通过上网查询，翻阅资料，和一次次的实验我们最后选用了合肥一家的光电管（型号）。在这里我想说的是别人的经验可以做参考但是不一定能做为自己的，就像我前面选择光电管的电路图，那也许对有些场合适用。作为探索阶段一步步的实验永远是最关键的。
选好光电管之后就是焊接电路，通过借鉴其他学校的经验，我们的初定方案是用14对光电管。由于条件的限制我们采用的是普通的面包板焊接电路，普通的板子最大的缺点就是长度和宽度不够，而且布局也不自由，通过决定我们用两块板子拼接在一起，多用外接电路线来搭接电路。因为我们学校提倡的是动手能力，焊接这样普通的板子我们每个同学都能很好的完成，唯一的区别就是走线比较多那就要看每个人设计和审美观。
篇3：飞思卡尔智能车竞赛
飞思卡尔杯国际智能车挑战赛也于22日举行, 第一届飞思卡尔杯国际智能汽车挑战赛放在了中国, 足见对中国的重视, 飞思卡尔CEO Gregg Lowe也首次来到智能车大赛赛场。北京科技大学代表队以较大优势代表中国拿下首届国际赛冠军, 明年他们将受邀参加FTF, 来自马来西亚和中国台湾的队伍分获二三名。
国赛今年的三个组别都有看点, 因为跟去年的规则全部都不一样了。从赛道上, 比去年难度加大主要集中在障碍物、连续的锐角S弯组合, 以及虚线赛道。从实际的比赛现场, 障碍物造成了一些赛车的不稳定, 因为速度快所以飞起来的情况很多, 在随后的急弯很容易出轨, 而连续锐角右转S弯也造成不少麻烦, 但是虚线赛道的影响很有限。120米左右的赛道, 最快26秒, 整体速度上比起前几届没有明显提升, 但是这是建立在不同规则上的。
去年立起来跑的电磁组今年最简单, 四轮正向前进, 中间磁导线判决, 从现场的表现看, 速度和稳定性都是三组里最好的, 而无论是连续弯道还是坡道以及新加的连续障碍都没有造成任何麻烦。电磁组不稳定因素就是过弯过快控制不住平衡, 当然, 还有另一个问题就是电磁组的磁感应装置今年因为没有长度限制, 所以大多车身很长, 以让磁感应器可以尽可能提前判决, 这带来的问题就是在一些交叉路口时很可能出现判决偏差, 从总决赛的23个队伍来看, 两个队伍出现了这样的情况。
站起来的光电组, 没有了左右摇摆的探测器, 还是采用双线判决, 所以速度就会受到很大的影响。而稳定性从全国预赛的现场成绩看, 比去年立起来的电磁组的稳定性还差, 不过更大的原因还是赛道的难度较去年单独电磁赛道更大的原因。虽然速度慢, 光电组却是整个三组里最有观赏性的, 首先是光电组因为不需要电磁传感器那样必须前探, 所以选手的平衡车模考量就有更大的自由度, 在最后决赛的22辆车里, 行进方式中, 有的前倾角度很大, 与赛道夹角接近了45度甚至更小, 有的相对比较中规中矩, 成60-80度夹角。其中两辆车是比较特殊的, 一辆是冠军北科大的, 一辆是广州大学华软学院的, 他们都是采用后倾方式, 像抬轿子那样前进。
摄像头组的变化是最有趣的, 原本最快的摄像头, 因为倒着跑所以有了更多的变化。这个改动最明显的体现就是, 之前摄像头组经常是为了追求速度而在弯道很深了才降速, 现在因为车模前后轮不变, 而倒向前进, 驱动依然是原有的后轮驱动前轮控制方向, 所以现在的摄像头组在切弯前需要降速以保证过弯的稳定性, 这造成了摄像头组的速度被电磁组超越。而对于“前驱车”来说, 无疑平衡性非常重要, 摄像头组的选手很少有在前轮附近配重的以平衡稳定性, 平衡性问题选手们通过适当降速和提前降速, 解决的很出色。不过从实际跑起来的感觉看, 这种前驱带来的优势是直道加速更快, 过坡道和障碍物的时候, 相对稳定性也更好了, 只是头重脚轻的后果就是过弯的时候总是让人捏一把汗, 而且甩尾现象明显也会拖累出弯时的加速。
篇4：飞思卡尔智能车竞赛
【摘 要】本文针对沿金属轨道行进智能车问题，提出金属检测方案，利用模糊控制原理，经过PID调节，实现了小车稳定的寻迹行进。
【关键词】飞思卡尔；传感器算法；金属传感器；智能车
引言
随着智能交通运输的发展，智能车已成为当今社会的研究热点。对于能够快速寻迹行进的智能车，在路径检测与舵机和电机的控制上都有着较高的要求。
1.检测方案
1.1 传感器原理
在传感器的选择上，使用了74HC123D和LMV722IDR芯片的运放电路。该电路的特点是可以将金属信号转变为高低电频信号，再由单片机的AD端口进行处理就可实现有无轨道的判断。
1.2 传感器布局
由于传感器数量没有限制，所以传感器用多少个，怎么摆放便成了关键的问题。放的太少，小车便容易丢线；放的太多，控制策略會变得很复杂，不利于编程和调试。传感器之间间隔过大，就会在间隔之间出现控制的空白区域；传感器之间间隔过小，线圈之间便会产生互感现象，影响采集数据的准确性[1]。
传统传感器布局有一字型和八字型。一字型布局是传感器最常用的布局形式，即各个传感器都在一条直线上，从而保证纵向的一致性，其控制策略主要集中在横向上。八字型布局是将中间的若干传感器前置，这样增加了纵向特性，能够早一点了解到车前方的道路情况。
经过反复的尝试与调整，传感器采用了图1所示的倒品字形摆法。最前端四个传感器一字排开，外侧传感器完全在铝箔外，内侧传感器完全在铝箔内；后方两个传感器都是一半覆盖在铝箔上，另一半在铝箔外。经测试，融合了一字型和八字形优点的倒品字形摆法不仅能对小车过弯进行提前的判断，从而提早做出反应，更能对小车相对轨道的偏移进行更加精确的调整，使得小车能够更加稳定地贴合轨道运动。
2.控制方案
2.1程序控制流程
智能车的运行控制是根据路径识别和车速检测所获得的当前路径和车速信息，控制舵机和直流驱动电机动作，从而调整智能车的行驶方向和速度。控制系统的软件设计基于IAR 7.3编程环境，单片机使用飞思卡尔公司K60芯片，程序使用C 语言实现。如图2。
2.2转向控制策略
该金属传感器可以对其底部覆盖的金属进行识别，金属覆盖面积越大，传感器得出的数值越小。经检测，当传感器完全被铝箔覆盖时其读数为2，在空气中时其读数为1024，且2和1024之间几乎没有过渡，所以该传感器只能对是否完全被铝箔覆盖进行判断。
由于小车传感器部分的复杂性，很难建立精确的数学模型，因此在这里考虑使用模糊控制的方法控制舵机。
如图3所示，舵机控制程序采用基于模糊控制理论的方法，根据6个传感器所能接收到的7种状态进行量化处理。表格中每种传感器状态都是按照前4后2的方法排列，和实际传感器的摆放方法一样，方便对照和查看。右边一栏则是对小车位置的量化，其代表的小车偏离位置为{右大，右中，右小，零，左小，左中，左大}，对应整数集为{-3，-2，-1，0，1，2，3}[2]。
在舵机转向时采取了简单实用的的PID算法，主要对两个参数的调整来实现：比例控制参数P和微分控制参数D。比例控制参数P可以使得车模方向恢复正确位置。当该参数逐步增加时，车模方向回复速度逐步加快。当比例参数增加到一定数值之后，车模的方向回复由于过快，会出现方向过冲现象。此时通过增加微分控制参数D可以抑制这种方向过冲的现象[3]。
小车的偏离程度为偏离位置的参量绝对值，一共有四种，即{0，1，2，3}，根据每一种情况，经过实际的测量与调整，可以分别得到一组合适的P和D参数，使得车模在方向偏移时即能迅速调整回来又不会出现过冲现象[4]。
2.3速度控制策略
根据小车的偏移量，电机会适当的调整其速度，以使得小车在过弯时不会因为速度过快而冲出轨道。小车偏移量越大，电机输出功率略小。
3.评测结果
经过调试，小车在直道上的速度可以达到2m/s，在转弯时速度变为1.5m/s。在选定合适的PID参数后，小S弯道可以近乎直线通过，而在90度弯和连续弯道可以紧贴内道，保证了最优路径，在长直道入弯时也能做到提前转弯，基本实现了小车在最优路径下的高速、平稳行驶。
4.结论
该智能车使用飞思卡尔K60单片机作为核心控制单元，自行设计了采集信号的传感器，编写了基于模糊控制和PID控制的程序，最终实现了智能车平稳、快速地寻迹行进。
参考文献：
[1]高月华.基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计，2009.
[2]贾勇.基于模糊控制算法的智能车转向舵机控制，2008.
[3]王祥好.模糊PID算法在智能小车中的研究与应用，2009.
[4]史彬，牛岳鹏，郭勇.飞思卡尔摄像头智能小车设计及舵机算法优化，2012.
课题项目：
篇5：飞思卡尔智能车比赛个人经验总结
看完报告之后，对智能车也有了大概的了解，其实总结起来，要完成的任务也很简单，即输入模块——控制——输出。
（1）输入模块：各种传感器（光电，电磁，摄像头），原理不同，但功能都一样，都是用来采集赛道的信息。这里面就包含各种传感器的原理，选用，传感器电路的连接，还有传感器的安装、传感器的抗干扰等等需要大家去解决的问题。
（2）控制模块：传感器得到了我们想要的信息，进行相应的AD转换后，就把它输入到单片机中，单片机负责对信息的处理，如除噪，筛选合适的点等等，然后对不同的赛道信息做出相应的控制，这也是智能车制作过程中最为艰难的过程，要想出一个可行而又高效的算法，确实不是一件容易的事。这里面就涉及到单片机的知识、C语言知识和一定的控制算法，有时为了更直观地动态控制，还得加入串口发送和接收程序等等。
（3）输出模块：好的算法，只有通过实验证明才能算是真正的好算法。经过分析控制，单片机做出了相应的判断，就得把控制信号输出给电机（控制速度）和舵机（控制方向），所以就得对电机和舵机模块进行学习和掌握，还有实现精确有效地控制，又得加入闭环控制，PID算法。
明确了任务后，也有了较为清晰的控制思路，接下来就着手弄懂每一个模块。虽然看似简单，但实现起来非常得不容易，这里面要求掌握电路的知识，基本的机械硬件结构知识和单片机、编程等计算机知识。最最困难的是，在做的过程中会遇到很多想得到以及想不到的事情发生，一定得细心地发现问题，并想办法解决这些问题。
篇6：飞思卡尔实验报告
Central South University
飞思卡尔实验报告
学生姓名：叶吉东
指导老师：王击
学院：信息科学与工程学院
专业班级：自动化1204班
完成日期：2014年09月21日
目录
实验1.1 流水灯………………………………..………………………………...3 实验1.2 拨码开关控LED 灯…………………....…………………………........4 实验1.3 动态数码管显示…………………………….………………………....5 实验1.4 矩阵键盘……………………………………………………………....6 实验1.5 LCD(0802)显示………………………………………………………..8 实验1.6 LCD(12864)显示…………………………………….………………..10 实验1.7 蜂鸣器驱动………………………………………………………..….11 实验1.8 继电器驱动…………………………………..……………………….12
实验1.1 流水灯
一、实验目的：
1、掌握GPIO 口基本寄存器的使用，掌握如何将GPIO 作为输出口。
2、初步了解如何使用C 语言编写飞思卡尔单片机程序。
二、实验内容
利用PORTB 口的低4 位驱动4 位LED 灯，实现4 位LED 灯明灯流水操作。
三、实验电路图
四、实验说明
1、PORTB 口寄存器初始化。
2、送数据给PORTB 口显示，并延时一定时间。
3、改变数据，重复2。
五、实验方法及步骤
1、接线说明：
本实验无需外部接线，只需要使用跳线帽短接核心板上JP_1 处标号为PB0～ PB3 的跳线即可。
2、运行程序，观察LED 灯亮灭情况。
六、心得体会
这是我利用单片机进行的第一次实验，之前也没有接触过单片机，通过这次实验我大概了解了单片机的编程方法。它跟我们上个学期学过的微机原理很像，编程方法非常类似，这使得我也很容易看懂这个程序。最后我还做了课后思考题，发现只要延时时间缩短就可以达到闪烁的效果了。通过这一次实验让我对单片机有了初步的了解。为接下来的实验打下了基础。实验1.2 拨码开关控LED 灯
一、实验目的：
1、掌握GPIO 口的读写操作。
2、进一步了解C 语言在飞思卡尔单片机中的编程规范及技巧。
二、实验内容：
读取PORTB 口高4 位连接的4 位拨码开关状态，将读取到的拨码开关状态用 PORTB 口低4 位连接的LED 灯显示。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、PORTB 口寄存器初始化；
2、读取PORTB 数据，将数据右移4 位；送PORTB 口显示；
3、重复2。
五、实验方法及步骤：
1、接线说明：
本实验无需外部接线，只需要使用跳线帽短接核心板上JP_1 处标号为PB0～ PB7 的跳线即可。
2、运行程序，改变拨码开关的状态，观察LED 灯的显示变化。
六、心得体会
这一次的实验跟第一次的实验基本类似，知识这次所需要连的线要多一些而已。通过这一次的实验，进一步了解GPIO 口的读写操作。进一步了解C 语言在飞思卡尔单片机中的编程规范及技巧。
实验1.3 动态数码管显示
一、实验目的：
1、了解数码管动态显示的方法。
2、掌握2803 的驱动原理。
二、实验内容：
系统上电后首先单8 左移显示，然后0-7 顺次左移显示，紧接着7-0 顺次 右移显示，再 0-7 全部闪烁显示，并重复以上动作。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、GPIO 相关寄存器初始化；
2、选中数码管第一位，送段码显示第一个数据；
3、移动位码，送下个数据的段码，以此类推，实现移位显示与动态显示。
五、实验方法及步骤：
1、接线说明： 实验系统底板的8 位8 段数码管模块的段码接线说明： J_SEG-1(A)----IO065(PA0)J_SEG-2(B)----IO066(PA1)J_SEG-3(C)----IO067(PA2)J_SEG-4(D)----IO068(PA3)J_SEG-5(E)----IO069(PA4)J_SEG-6(F)----IO070(PA5)J_SEG-7(G)----IO071(PA6)J_SEG-8(DP)----IO072(PA7)8 位8 段数码管模块的位码接线说明： J_DIG-1(COM0)----IO046(PH7)J_DIG-2(COM1)----IO045(PH6)J_DIG-3(COM2)----IO048(PH5)J_DIG-4(COM3)----IO047(PH4)J_DIG-5(COM4)----IO050(PH3)J_DIG-6(COM5)----IO049(PH2)J_DIG-7(COM6)----IO052(PH1)J_DIG-8(COM7)----IO051(PH0)
六、心得体会：
这次的实验连线比较复杂，这使得我第一次的连线并没有连正确，演示的时候出来的是乱码。然后我就慢慢检查，终于发现了错误所在，是我并没有看清实验指导书连线而是凭着自己的感觉经验然后连线的，结果就出错了，所以我们做实验额时候一定得细心，要不然就会容易出错。看着实验箱上的实验结果，就联想到了我们日常生活中到处可见的LED灯。这让我越来越觉得单片机实现的功能在生活中到处可见。
实验1.4 矩阵键盘
一、实验目的：
1、了解矩阵键盘扫描原理。
2、掌握矩阵键盘编程方法。
二、实验内容：
编写键盘扫描程序，当矩阵键盘模块有按键按下时，读取键值，并利用数码 管显示键值。系统上电后8 位数码管以5-4-3-2-1 倒计数显示，待显示值为1 后，数码管清除显示，此时按下矩阵键盘按键，数码管显示对应键值。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、GPIO 相关寄存器的初始化。2、8 位数码管以5-4-3-2-1 倒计数显示。
3、扫描按键，键值送数码管显示。
4、重复操作3。
五、实验方法及步骤：
1、接线说明：
实验系统底板的4x4 矩阵键盘接线说明： J_Key-1(R0)-----IO092(PS0)J_Key-2(R1)-----IO091(PS1)J_Key-3(R2)-----IO094(PS2)J_Key-4(R3)-----IO093(PS3)J_Key-5(C0)-----IO096(PS4)J_Key-6(C1)-----IO095(PS5)J_Key-7(C2)-----IO098(PS6)J_Key-8(C3)-----IO097(PS7)实验系统底板的8 位8 段数码管模块的段码接线说明： J_SEG-1(A)----IO065(PA0)J_SEG-2(B)----IO066(PA1)J_SEG-3(C)----IO067(PA2)J_SEG-4(D)----IO068(PA3)J_SEG-5(E)----IO069(PA4)J_SEG-6(F)----IO070(PA5)J_SEG-7(G)----IO071(PA6)J_SEG-8(DP)----IO072(PA7)8 位8 段数码管模块的位码接线说明： J_DIG-1(COM0)----IO046(PH7)J_DIG-2(COM1)----IO045(PH6)J_DIG-3(COM2)----IO048(PH5)J_DIG-4(COM3)----IO047(PH4)J_DIG-5(COM4)----IO050(PH3)J_DIG-6(COM5)----IO049(PH2)J_DIG-7(COM6)----IO052(PH1)J_DIG-8(COM7)----IO051(PH0)
2、运行程序，观察数码管显示变化。按下按键，观察数码管显示变化。
六、心得体会：
这次做的是矩阵键盘的实验，通过前几次实验，对单片机实验有了一定的了解，所以我这次并没有一开始就连线，我先打开程序然后花了好长一段时间了解矩阵键盘扫描原理，发现程序是通过不断循环扫描的方法来检测按键是否按下。通过这次试验我基本了解矩阵键盘的编程方法。
实验1.5 LCD(0802)显示
一、实验目的：
1、掌握GPIO 口控制外设的方法。
2、熟悉LCD(0802)的指令系统。
二、实验内容： 利用LCD(0802)液晶显示器，显示两排数字。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、驱动LCD(0802)GPIO 口相关寄存器初始化；
2、LCD（0802）初始化；
3、在LCD 屏上分行显示“01234567”和“ABCDEFGH”。
五、实验方法及步骤：
1、接线说明：
实验系统底板0802 液晶模块的LCD 数据口信号接线说明： J_0802B_1-5(DB0)----IO065(PA0)J_0802B_1-6(DB1)----IO066(PA1)J_0802B_1-7(DB2)----IO067(PA2)J_0802B_1-8(DB3)----IO068(PA3)J_0802B_1-9(DB4)----IO069(PA4)J_0802B_1-10(DB5)----IO070(PA5)J_0802B_1-11(DB6)----IO071(PA6)J_0802B_1-12(DB7)----IO072(PA7)
实验系统底板0802 液晶模块的LCD 控制口信号接线说明： J_0802B_1-1(RS)-----IO013(PK5)J_0802B_1-2(R/W)----IO014(PK4)J_0802B_1-3(EN)-----IO015(PK3)
2、运行程序，观察实验现象。
六、心得体会：
这次实验我还是像上次一样，先把实验内容看一下，然后就直接看程序。刚开始的程序是LCD(0802)GPIO 口相关寄存器初始化和LCD（0802）初始化，看了半个多小时也是似懂非懂，接下来看的是LCD显示“01234567”和“ABCDEFGH”的程序，这些程序应该都是应该查表得出来的，我也没有必要看懂，所以我就连线进行实验了，通过这次试验我还是能够初步掌握GPIO 口控制外设的方法和熟悉LCD(0802)的指令系统。
实验1.6 LCD(12864)显示
一、实验目的：
1、掌握GPIO 口控制外设的方法。
2、熟悉LCD(12864)的指令系统。
二、实验内容：
使用OCM12864-2 液晶显示器，显示汉字。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、驱动LCD（12864）的GPIO 相关寄存器初始化；
2、LCD（12864）控制器的初始化，延时及清屏；
3、在LCD 屏上显示“欢迎使用”。
五、实验方法及步骤：
1、接线：
实验系统底板128x64 液晶模块的液晶数据口信号接线说明： J_12864-4(DB0)-----IO065(PA0)J_12864-5(DB1)-----IO066(PA1)J_12864-6(DB2)-----IO067(PA2)J_12864-7(DB3)-----IO068(PA3)J_12864-8(DB4)-----IO069(PA4)J_12864-9(DB5)----IO070(PA5)J_12864-10(DB6)---IO071(PA6)J_12864-11(DB7)---IO072(PA7)实验系统底板128x64 液晶模块的液晶控制口信号接线说明： J_12864-1(D/I)-----IO011(PK6)J_12864-2(R/W)-----IO013(PK5)J_12864-3(E)-------IO014(PK4)J_12864-12(CS1)----IO015(PK3)J_12864-13(CS2)----IO016(PK2)实验1.7 蜂鸣器驱动
一、实验目的：
了解蜂鸣器的使用和驱动方法。
二、实验内容：
利用GPIO 端口中的某一位驱动蜂鸣器。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、相应端口寄存器初始化；
2、送数据到相应I/O 口，间断驱动蜂鸣器。
五、实验方法及步骤：
1、接线说明：
实验系统底板的蜂鸣器控制模块区域的蜂鸣器控制端接线说明： J_ Beep(Beep)----IO061(PE3)
2、运行程序，观察现象。
六、心得体会：
通过本次实验，熟悉了实验板中蜂鸣器工作原理，掌握编程控制蜂鸣器播 放音乐。掌握单片机编程控制蜂鸣器发出不同频率声音的方法；虽然在本次试验中遇到了的问题，都在同学和老师的帮助下解决了，同时还进一步了解了单片机方面的有关知识。
实验1.8 继电器驱动
一、实验目的：
了解继电器的使用和驱动方法。
二、实验内容：
利用GPIO 端口中的某一位驱动蜂鸣器。
三、实验电路图：
四、实验说明：
1、相应端口寄存器初始化；
2、送数据到相应I/O 口，驱动继电器间歇动作。
五、实验方法及步骤：
1、接线说明：
实验系统底板的继电器控制模块的继电器控制端接线说明： J_Relay(Relay)----IO061(PE3)使用跳线帽短接实验系统底板继电器控制模块JP_LED 处的跳线。使用跳线帽短接实验系统底板继电器控制模块JP_Power 处的跳线。
2、运行程序，观察现象。
六、心得体会：
篇7：飞思卡尔总结—电磁组
通过近四个月的努力学习和制作，我们组的作品最后在第六届全国大学生“飞思卡尔”杯华东赛区取得电磁组三等奖的成绩，虽为未能取得二等奖以上而遗憾，但我们从中学到了很多在课堂上学不到的知识和经验，使我们的动手能力有了很大的提高。
两天紧张的比赛结束了，第六届“飞思卡尔”智能车竞赛华东赛区的全部比赛也到结束了，在长沙，我们体验了西湖风景的美丽，也体会了各院校在“飞思卡尔”项目上的强大。
最终三等奖的成绩，可喜可忧，喜在能在众多高手中，获得此成绩实属不易，忧的是下一步如何提升自己，如何可以使我们的电磁车跑到更快。现在确实发现在“飞思卡尔”上我们所不懂的知识实在太多太多，尤其是在机械上，车辆的机械改造对于我们是一个陌生的一块，如何通过改造，将模型车的性能更好的发挥出来，还是我们的短板。像四轮定位、重心选择、舵机安置等方面几乎是空白，这是我们下一步尤其要努力的地方。
这四个多月的竞赛准备中，暴露了很多问题，前期不够重视，投入时间太少，以至于很多任务被推到最后一个月去解决，这也是我们止步三等奖的主要原因。而这些一定以及肯定要在下一届“飞思卡尔”比赛中去解决。
比赛结束了，我们的心却久久不能平静，回想过去几个月的学习和制作，我们觉得很多东西需要写出来，算是对自己这几个月的总结和反思吧，也是为下届参加飞思卡尔小组提供一些参考。
1、前瞻过短。这是直接影响车速的问题所在，我们在制作由于前瞻过短，导致小车在判断弯道时，反应时间过短，车速一快，小车就直接传感器就丢失信号。因此也就注定，小车无法高速行驶。在下届的比赛中，一定要记住这个教训，在加长前瞻的同时，最好想办法使前瞻大小可调，方便测试时调整。
2、电机驱动模块过热问题。比赛中我们使用的IRF4905与IRF3205构成桥式驱动电路，并采用双并联方式分流作用，解决过热问题，但未达到理想效果。下届，要在小车的硬件构建时，一定要充分多实验，选择最佳方案。
3、“做智能小车，不是做电子设计”，这是我和杭电的一位同学交流时，他说的一句话。其实意思就是制作智能车电路，要尽量简洁，尽可能做PCB板，这不仅体现做智能小车的心态，也可以减小信号在线路中的相互干扰。
4、车辆机械改造问题。在比赛中，印象最深是杭电的电磁车，由于后一名就是杭电选手，我得幸能近距离观察他们的车。他们的车采用三舵机控制，一个控制车辆转向，一个控制前方探头，就是“摇头”检测，另一个调整车子的转弯性能。前两个，大家都可以理解，最后一个，或许有点难理解。第三个舵机通过两个减震弹簧与底盘相接，倘若车子向左转弯，此时舵机就向左转，压迫左侧弹簧，同时拉升右侧弹簧，使车子的重心向内侧偏移，这样车子的转弯性能就能提上去。
篇8：飞思卡尔智能车竞赛
作为面向本科生参加的飞思卡尔智能车大赛，每个人基本上只有一次参与其中的机会。笔者在第三届智能车大赛的现场见到了两年前曾经相遇的一些首届大赛的参赛者，他们这次是作为指导教师或者助理的身份再次回到这个熟悉的赛场。谈及比赛，他们的感触与两年前已经迥然不同，唯一不变的是比赛让他们对自己曾经青春岁月的无尽回忆。再次回到赛场，看着身边这些学弟学妹们的全情投入，或兴奋欢呼或懊悔自责，两年前自己参赛的情形依然历历在目。这是许多曾经参赛者的共鸣，虽然他们也会为自己队伍的胜利而激动，为失败而叹息，不过两年的时间已经让他们学会以平常心看待比赛的胜负。
伴随着清华大学卓晴老师幽默而专业的解说，同学们回忆起自己在开发过程中的点点滴滴。由于智能车竞赛是涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械及车辆工程等多个学科的科技创意性比赛，因此同学们需要自学多个从未涉及的学科知识，并且要计划好整个开发的流程和每个人的任务分工，在这个过程中，不仅要考验每个人的开发能力，更需要出色的团队合作才能取得成功。特别是最后要代表队伍进行比赛的那位队员，他不仅要对整个赛车设计有足够的了解，同时必须学会应付多种突发状况，进行有针对性的外部调整。随着几届比赛的经验积累，规则发生了很大改变，赛车每次准备都需要进行不同的设置，这就使得临场的调整和模式选择变得越来越重要。“其实，他面临的压力比我们两年前要大很多”一位带队的曾经参赛的选手感叹。三年来，赛道越来越难，决赛成绩也越来越出色，从第一届的25秒51到本届的18秒388，正是在这些曾经的参赛者的经验之上才取得如此重大的突破。
“这是一个真正的赛场，这里所有选手的车模都将在同一条赛道上行驶，在你为自己成绩欢呼的同时，你必须面对更强对手的挑战，可以说对手车模每一次转弯都深刻地敲击着你的心灵!”倒序出发的赛程和事先保密的赛道，这也许就是车模竞赛与其他的许多大学生竞赛所不同之处，紧张的现场感和公平的实力比拼不仅展现了每个代表队三个多月努力的结果，更是对同学面对人生竞争的心理素质一次极佳的实战演习，而后者才是对学生最好的锻炼。“也许，参加智能车大赛收获的不仅仅是在电子技术应用和开发上获得的宝贵经验，为我们的青春岁月留下了美好的回忆，重要的是，三个多月的开发不仅培养了个人的团队合作意识、现场的比赛让我们感受到了竞争的人生，更让我们收获了最宝贵的友情, 这才是青春最好的印记!“
栏目编辑李健
比赛已经结束，当许多媒体围着东北大学猎豹队负责现场比赛的女参赛队员进行采访、拍照之际，远在一旁的我想到的是，也许几年之后再次重温今天的场景，比赛的成绩对于这位小姑娘已经不再重要，重要的是小小的车模和比赛的过程给她的青春岁月留下的不朽回忆。
关于本次比赛
8月29日，第三届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛全国总决赛在东北大学体育馆落下帷幕。全国人大常委会常务委员、原教育部副部长吴启迪教授及教育部、辽宁省教育厅多位领导和飞思卡尔公司与东北大学相关领导、专家和教授共同见证了比赛过程并出席了颁奖仪式。竞赛组织委员会主任委员、教指委主任委员吴澄院士宣布了比赛结果。飞思卡尔半导体副总裁兼亚太区总经理汪凯博士、东北大学校长赫冀成等为优胜队颁奖。
本次智能车竞赛是在统一模型平台上，使用飞思卡尔公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加传感器、设计驱动、编写软件等环节，制作一个能够自主识别道路的模型车。比赛按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。在前两届成功举办的基础上，此次竞赛在规模、覆盖院校和参与人数，以及比赛成绩上都有了更大的提高。本届竞赛共吸引包括港澳地区在内全国近200所高校超过600支队伍参赛，《电子产品世界》作为协办媒体全程参与此次大赛。经过四个分赛区预赛阶段的角逐，共有104个队伍脱颖而出，参加了决赛阶段比赛。本届比赛首次设立了光电组与摄像头组两个赛题组别，摄像头组是指赛车使用透镜成像原理进行道路检测，其它方式检测道路的车模属于光电组。最终东北大学猎豹队和武汉科技大学首安一队分获两个小组的冠军，携手北京科技大学CCD一队、上海交通大学SpeedStar队和北京科技大学光电一队、东北大学猎鹰队获得特等奖。