大学生智能汽车设计基础与实践

第1章智能汽车设计导论

1.1智能汽车

1.1.1智能汽车设计的意义及研究内容

1.1.2智能汽车设计的技术关键

1.2国外智能汽车设计竞赛

1.2.1美国智能汽车大赛

1.2.2韩国大学生智能汽车竞赛

1.3中国大学生智能汽车设计竞赛

1.2.1中国大学生智能汽车设计竞赛简介

1.2.2中国大学生智能汽车设计竞赛历程

1.2.3中国大学生智能汽车设计竞赛的基本规则

第2章智能汽车设计基础硬件

2.1传感器系统

2.1.1光电式传感器

2.1.2图像传感器

2.1.3测速传感器

2.2电路设计

2.2.1电源系统

2.2.2电机驱动电路

2.2.3传感器接口电路

思考题

第3章智能汽车设计基础软件

3.1编程语言简介

3.2控制算法

3.2.1PID控制算法

3.2.2模糊控制算法

3.2.3其他智能控制算法

思考题

第4章智能汽车设计基础计算机辅助设计

4.1计算机辅助机械设计

4.1.1机械设计原理

4.1.2AutoCAD简介

4.2计算机辅助电路设计

4.2.1EDA技术

4.2.1Protel

思考题

第5章智能汽车设计基础微控制器

5.1单片机简介

5.2单片机系统

5.2.1单片机最小系统

5.2.2单片机系统的扩展

5.3FreescaleHCS12单片机

5.3.1FreescaleHCS12单片机系列简介

5.3.2MC9S12DG128最小系统设计

思考题

第6章智能汽车设计实践光电管型设计

6.1机械设计

6.1.1光电管传感器的布局

6.1.2舵机的安装

6.1.3测速传感器的安装

6.2硬件设计

6.2.1HCS12控制核心

6.2.2电源管理单元

6.2.3路径识别单元

6.2.4车速检测模块

6.2.5舵机控制单元

6.2.6直流驱动电机控制单元

6.3软件设计

6.3.1初始化算法

6.3.2路径离散识别算法

6.3.3路径连续识别算法

6.3.4控制策略及控制算法

思考题

第7章智能汽车设计实践摄像头型设计

7.1机械设计

7.2硬件设计

7.2.1HCS12控制核心

7.2.2电源管理单元

7.2.3路径识别单元

7.3软件设计

7.3.1初始化算法

7.3.2图像采集算法

7.3.3黑线提取算法

7.3.4图像滤波算法

7.3.5控制策略及控制算法

思考题

第8章智能汽车设计实践系统调试

8.1电子设计调试的基本知识

8.2智能车设计的调试及注意事项

思考题

第9章智能汽车设计实践技术报告

9.1科技论文概述

9.1.1科技论文的要求

9.1.2科技论文的写作规范

9.2智能汽车设计竞赛技术报告

9.2.1智能车技术报告内容要求

9.2.2技术报告格式要求

9.2.3技术报告评分标准

第10章非理性因素分析与探讨

10.1非理性因素的构成与分析

10.2非理性因素在智能汽车竞赛中的作用

参考文献

　　本书为全国大学生智能汽车大赛的训练教程，以全国大学生智能汽车竞赛所需要的各项知识点为基础，对竞赛所需的硬件、软件和机械设计知识进行了合理地归纳，着重培养学生的分析能力、综合能力和挖掘能力。从内容的组织上，本书既照顾了大赛培训的需要，也可成为学生在相关课程教学中的综合性教材。全书包含四个部分，共10章。本书的重点是第二部分和第三部分，系统地介绍了大学生智能汽车创新设计所需的基础知识、系统实现的技术及方法。第三部分为智能汽车设计实践部分，包括第6章～第9章。第四部分(第10章)为非心理因素分析与探讨，分析了在智能汽车设计与竞赛过程中所出现的非理性因素，强调了个人心态、团队精神、理论与实践结合能力在大学生创新设计中的重要作用等。为方便教学，本书为教师提供免费电子教学课件，可以登录华信教育资源网（www.huaxin.edu.cn）下载或发送电子邮件至duandh@phei.com.cn。　　本书为全国大学生智能汽车大赛的训练教程。本书包含四个部分，共10章。第一部分（第1章）介绍了国内外智能汽车研究和大学生智能汽车竞赛的基本情况。第二部分（第2～5章）介绍了智能汽车大赛所需的技术基础，包括硬件基础、软件基础、计算机辅助设计基础和微控制器基础。第三部分（第6～9章）介绍了智能汽车设计的具体实践过程，包括各型智能车的传感器与硬件电路设计、信号处理、路径识别及运动控制的算法实现、系统调试过程与经验。第四部分（第10章）探讨了非理性因素在智能汽车竞赛中的重要作用。　　本书可作为普通高等学校大学生创新教育与实践的相关课程的教材，也可作为广大业余车模爱好者的参考书。【作者简介】　　吴怀宇，男，1961年生，博士，武汉科技大学信息科学与工程学院教授、博士生导师、冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心主任。毕业于清华大学精密仪器系仪器科学与技术专业。全国优秀教师、湖北省有突出贡献中青年专家。