智能车从零开始 ，参赛心得感悟，经验总结

张衍波

本帖最后由 liuxi1989 于 2015-2-11 10:55 编辑


本文只是给刚接触智能车，一点也不了解智能车的朋友，同学做个参考。
(转载来的，勿喷！）


首先，说说智能车大概是怎么跑的，如果只是想要它简单的跑圈，真的很容易，原理是用探测头（光电管、摄像头、电磁）探测赛道的黑线，通过探测头的电平的改变，被捕抓到，通过程序处理PWM来实现控制电机的速度和舵机的角度，就能原着赛道跑圈了。


刚接触智能车你可能会在困惑选哪个组？光电，摄像头，电磁，三个哪个比较合适自己的队伍，先说下自己的认识，光电和电磁的检测方法大同小异，要处理的数据不是很多，相对于处理数据大的多的摄像头简单多了。但从速度来说，摄像头的前瞻强啊，光电和电磁的基本没的比。到底要选哪组根据自己队的情况定吧。


对于光电编码器：有必要买吗？对于想要拿奖的朋友，这个很重要，检测速度的精准，光电编码器算很好的了，毕竟一个就要几百啊，但编码器是用在PID、模糊等算法上，用于检测实际速度，通过实际速度和程序设置的速度对比，程序通过PID(比例、微分、积分)实现在转弯时更平稳，对于编码器和PID，上面只是我这个菜鸟的理解，有错请纠正，糗的是，本人的队伍买了编码器最终却还没用上PID，就更用不是说编码器。


确定了要参加这个比赛了，那时你该怎么准备呢？做个参考。

1、我这边确定参加比赛了，我们学校是第一次参加，什么都靠自己了。当时觉得要了解主芯片和编译软件，PID算法，驱动电路和车模，先分了下工，队友看我第一次参加比赛就让我选先，嘿……本人的硬件能力差啊~就选了芯片的了解，我的队员就负责硬件和PID等算法的了解；先说下，我的英文水平很烂，悲剧的四级还没过……想到就冒汗。当时我看了很多中文资料先，了解了下，久硬着头皮用有道翻译工具看，做笔记。半个月下来妈的看着英文资料麻木了，不冒汗了……，只是现在回想下，只是了解了下那个芯片的用法。期间有买了几堂摩尔吧的视频教程，说实话，对智能车不熟悉的来说的确有用，看了后明白了点，特别是飞思卡尔和剽窃者剽窃者剽窃者剽窃者剽窃者蓝宙的那几节课，很受用。


2、我看了下PID算法，后来跟大家交流下都烦糊涂（其实PID最好不要看的那么认真，等车能跑了，再认真研究算法也不迟的），大家继续看资料，算法也好，逛论坛也好……声明下，当时热情高涨的很啊。是盼着车模和主板芯片快点到啊。可能是学校第一次参加这个比赛，经费迟迟不批，系列负责老师说跟校领导催了，我们也看得见，但就是不批钱，结果，基本其他学校都在月初拿到芯片和车模了，我们那时连个屁也摸不着，一直等，没实践，把热情都磨没了……后来就觉得没戏了，也没心情看资料（第一因为把智能车想得太高深~第二车模迟迟不到，以为学校不批了）


3、学校说可以参加节能减排的比赛，考虑到智能车的迟迟不来，我们就去参加节能减排去了，中间就这样一个月时间，节能减排的弄完作品了，到5月，对智能车已经不到任何的想法了，结果就在今天学校叫我们去拿车模和元件~这让我们苦笑不得~明天就是5月了~下面简称队友A和队友B

4、尽管热情时间磨得少差不多……但想想学校花了这么多钱给我们，起码也要有个交代啊，所以当时定位能跑一圈就满足了~（光电的）当时我还是认为跑一圈很难的想法~，我们也重新分工~我和队友A弄探测头（光电管），而队友B弄驱动模块~


5、接着就快六月份了，因为省运会的关系，我们这边的课程压的时间更短，所以考试也考的早，在6月初就开始考试了，由于智能车这边看不到一点希望之光而且考试压力也不小啊~主要怕挂科啦，理所当然的不弄智能车，准备着考试，当然还有四级了，队友A就六级和考研，队友B就只是考研，其实考试的东西在五月份久大家就准备着……只是我感觉自己是最悲剧的那个，英语，怎么就那么水……

当然考完四六级就是6月21号，而我们除了理论什么也没有……我就早放弃，考完试接着就放松了几天，打算学ARM，刚学一个星期…期间系里老师问我们作品作的怎么样，我们也不好意思说啦……老师的话没给我多大的压力，但当我舍友（摄像头组的）天天跑实验室，天天调试车，我顿时压力也大了，对此队友A也同感，我们下定要弄出来……


6、那时我们硬件除了用万用板焊接好的驱动电路，和拆过车模，连个模样都没有。但还是弄吧……

我和队友A决定先做下面的检测起跑线和十字路口的光电管画板，调试，好久没刻板了，我和队友A弄了四块覆铜板，才把下面的检测光电管刻弄出来了。队友B画好了驱动电路PCB准备刻板，他的想法是三片33886并联，的确这样在电机减速和反转理论都能提供足够的电流，但出于我们刻板的艰辛历程，队友B继续去刻板，但我们在时间上的考虑先用它以前万用版焊的驱动模块接上主芯片，在13号晚上把电路都检测了下都没问题，晚上写好最简单的程序，14号早上去跑车，结果，车子第一次放下赛道去跑了4/5圈，再最后一个拐弯才出跑道，改下程序，第三圈能跑圈了，速度0.9m/s左右，晚上调试了下，速度在0.9~1.1m/s中

10天我们基本在硬件（做肢架，调车模，画板，刻板，焊电路等等……弄的憔悴），只用了一个晚上写代码，很简单的代码……


在这里只是想给看到这里的朋友说下，只要一步步来，用最简单的，万用版也好，也得把硬件弄出来，如果我们早点把驱动模块和主芯片焊接好，能跑了，还会有放弃的念头吗？那天看着车子跑完第一圈真的很高兴。


7、后来要把速度提上去，前瞻真的很重要，但我们的前瞻行吗？要要速度稳定，我们还有时间弄PID吗？都没有，所以我们打算死马当活马，把车模从四轮驱动改为二轮驱动试试，折腾了一个白天，把差速器拆了又装，发现差速器就是两个连轴干，后轮的连轴干顺时针转前轮的连轴干久逆时针转，想要弄成两轮驱动久必须把其中一个连轴干的一端卡死，弄了一个下午总算把车弄成两轮驱动了，原本把前轮的驱动力省了，那么以为两轮驱动能力应该会加强的，转弯也会更好使的。结果刚好相反，本来40%的占空比跑的挺快的，弄成两轮后慢了很多，放到地上跑还跑不动……转弯倒是没试了，都被打击成这样了。今天的结果是车模被我们拆得性能更差，所以对于想拆车模的朋友说声，慎重啊。


看着随意焊接的万用板的导线盒元件，和车模，今晚基本定下来了，我们组的放弃这次比赛了


关于舵机~听说很多人烧舵机，其实个人感觉是的确舵机质量不好，跟A型车的没得比，其次真的是同学们使用不注意造成的，舵机的频率是在100HZ~200HZ，占空比也很小的，典型的周期20ms,占空比在1ms~2ms（转动范围90度），如果超过这个占空比太多，舵机久鸡鸡鸡的响，而且发热……在车模上调舵机也需要一定的技巧，是先调好角度再装上车的，这部也烧了很多人的舵机吧~庆幸的是我们组的舵机还好好的。

回到上文；


对于选择光电的朋友：一开始我们想过用激光管的但有质量的价格贵啊，但可以说市面上卖的10~20元一对的激光管肯定比光电管强多了，所以是冲比赛的朋友，买吧，现在我们后悔没买，反而在研究其他组的光电用哪种管子啊……元件淘宝网上可以买到的，一步步来，不要研究的太高深，争取在短时间让车子跑，这样你会更有动力和热情的去玩车，以上是个人玩车的想法~的确很菜很菜~但希望对迷茫的你有点帮助。

关于程序；只限于能跑的程序思路；
我们车上有12个光电管；每个光电管对应一角度，这就有很多种情况了，一种种选择的话效率不高，后来队友A说用二分法，语句少了很多，程序会在另一篇文章贴出来。一开始车能跑，但有个问题困扰了我挺久的就是舵机有时会在拼命地在小角度范围内偏转，检查舵机后就知道是程序的问题，我自己写的程序却找不出问题，后来是还是队友A发现了是我的的判断语句if写法出问题了，出现逻辑错误。


总结；

不要为自己找借口退缩，要什么事都一步一步走，不用了解的太深，只有再实践的过程中去解决问题

写程序的思路不多，硬件等构件不熟悉，动手能力差，一次比赛就暴露了我这么多的缺点。