智能车竞赛：从零开始的职业化路径

智能车竞赛：从零开始的职业化路径

引用

CSDN

等

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来源

1.

https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/143673441

2.

https://blog.csdn.net/2401_85258012/article/details/141315656

3.

https://blog.csdn.net/qq_41954556/article/details/122664107

4.

https://blog.csdn.net/HrqShell/article/details/132932217

5.

https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/134331321#987000

6.

https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/134331321

7.

https://blog.csdn.net/weixin_45020839/article/details/131376715

8.

https://github.com/EddyCliff/STM32-Intelligent-Car

9.

https://m.journal.qq.com/read/1049448020/7

10.

https://blog.csdn.net/LEEANG121/article/details/107219818

11.

https://blog.csdn.net/qq_41834692/article/details/129220908

12.

https://journals.indexcopernicus.com/api/file/viewByFileId/1822003

智能车竞赛30天速成计划（STM32版）

第一阶段：硬件快速搭建（第1-7天）

1. 核心硬件选型（参考2）

• 主控板：STM32F4系列（推荐F407VET6，自带FPU加速运算）
• 电机驱动：TB6612FNG模块（适合直流有刷电机）或自制MOS管驱动板（参考2无刷驱动方案）
• 传感器：
  • 基础组：OV7725摄像头（30fps）+ 电磁电感（10mH工字电感）
  • 进阶组：激光雷达（TOF050F）+ 六轴IMU（MPU6050）

2. 电路焊接要点

• 电源模块：使用3S航模电池（11.1V）→ 通过LM2596降压至5V（主控）→ AMS1117-3.3V（传感器）
• 抗干扰设计：电机电源与信号电源完全隔离，PWM信号线加磁环（参考2防噪方案）

3. 车模组装

• 按照官方指定车模手册安装（如C型车模前轮外倾角调至2°）
• 重心控制：电池置于车体中部，离地高度＜5cm

第二阶段：基础功能实现（第8-15天）

1. 电机控制（参考34）

// PWM初始化（TIM3_CH1输出）
void PWM_Init(uint16_t arr, uint16_t psc) {
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseStruct;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCStruct;
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    TIM_BaseStruct.TIM_Period = arr;  // 自动重装载值
    TIM_BaseStruct.TIM_Prescaler = psc;  // 预分频
    TIM_BaseStruct.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_BaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_BaseStruct);
    
    TIM_OCStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCStruct.TIM_Pulse = 0;  // 初始占空比0%
    TIM_OCStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCStruct);
    
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE);
}

// 电机正转（占空比70%）
TIM_SetCompare1(TIM3, 700);  

2. 基础循迹实现

• 电磁组：
  使用5个电感阵列，AD采样值归一化处理

  float sensor = {0.2, 0.8, 1.0, 0.6, 0.3}; // 模拟电感值
  float position = (sensor*(-2) + sensor*(-1) + sensor*0 + sensor*1 + sensor*2) / (sensor+sensor+sensor+sensor+sensor);
  

• 摄像头组：
  使用动态阈值二值化（参考OpenMV算法）：

  # 在STM32上移植的简化版
  for(int i=0; i<60; i++){
      if(img[i] > (avg + 15)) bin_img[i] = 1;
      else bin_img[i] = 0;
  }
  

第三阶段：算法优化（第16-25天）

1. 控制算法升级

• PID参数整定：
  先调D（抑制震荡），再调P（响应速度），最后I（消除静差）
  推荐初始值：Kp=2.0, Ki=0.01, Kd=0.5
• 路径预测：
  使用五点差分法计算曲率：

  curvature = (y[i-2] - 8*y[i-1] + 8*y[i+1] - y[i+2]) / (12*dx);
  

2. 速度控制策略

第四阶段：调试与实战（第26-30天）

1. 快速调试技巧

• 无线调试：
  使用HC-05蓝牙模块传输关键数据（如电感值、舵机角度）

  printf("P:%.2f,D:%.2f,S:%d\n", pid.P, pid.D, speed); // 通过串口发送
  

• 紧急修复：
  准备"救命固件"——阉割版纯直道加速程序（应对突发故障）

2. 赛场生存指南

• 赛前2小时：
  用热熔胶固定所有接插件，电机轴点螺丝胶
• 突发情况处理：
  • 摄像头死机：硬件看门狗复位（IWDG_ReloadCounter();）
  • 电机失控：在PWM输出端并联4148二极管防反向电流

关键资源包

1. 代码仓库：
   GitHub搜索"SmartCar-F4"获取完整工程（含环岛处理代码）
2. 参数模板：
   电磁组：Kp=1.8, Ki=0.008, Kd=0.3, 前瞻距离=25cm
3. 耗材清单：
   • 备用轮胎×4（不同硬度）
   • 0.5mm厚不锈钢舵机臂
   • 3M VHB双面胶（比502更抗震）

竞赛日倒计时：

• 第29天：完成3小时耐久测试（连续跑50圈无故障）
• 第30天：降低速度保完赛（目标名次＞50%队伍即可晋级）

通过该计划，可在30天内实现车速从0到2.5m/s的突破，记得每天至少烧录10次程序，调车到凌晨是常态！