前辈摄像头车
从大三的寒假开始，准备智能车比赛。由于疫情原因，前期准备都是在家里。由于自己作为队伍的学长，经过前期的准备，也有了一些电子方面的基础（但还没有学过Autium Designer）。所以，开始准备学习画板子，弄出智能车的电路板。由于实验室的战绩不是很好（后来了解到，我们实验室成立了10年，原名叫破风者智能车俱乐部，前几年还不错，拿到一些赛区和国赛的奖项，在16年，还获得过国二，但近三年来，实验室没有任何拿的出手的成绩，上图就是2015年的参赛小车）没有很好地技术传承，所以，也不能过多地和学长交流。考虑到我们队伍的实际水平，通过比较摄像头，电磁和光电的传感器特点和难易程度，最终选择电磁组别。同时，前期由于没有什么经验，选择了F车模。当时，只是觉得，相比于B车模或者C车模，F车模只需通过后轮的差速来实现转向，而B车模或C车模还需控制舵机来实现转向，感觉起来，比较麻烦（我们当时没有过多的看规则，后来才知道我们选的是基础四轮组）。
后来在网上看省赛和国赛，发现三轮车在基础四轮组车没人用，主要是三轮后驱转向很不稳定，控制起来比较困难，很容易出现甩尾现象。F车模是第十三届比赛推出的，当时有三轮电磁组别，即电磁组只能用F车模。所以，现在感觉，当时自己确实什么也没搞清楚，就开始做车了，其实，我们实验室老师近两年也没怎么关注过比赛，所以也没有说清具体组别（其实组别年年都有些变化，得看规则）。
三轮电磁（网络）
至于控制器，到后来才发现，由于我们看的智能车制作文档比较老，采用的控制器是MC9S12XS128（当时不知道网上竟然还有龙邱、逐飞等商家，找了一家小店，买了控制器后，连库函数也没有，还得自己写，浪费了不少时间，后来找到龙邱，提供的库函数真的好用），但那时已经是5月中下旬了，所以来不及再换高性能的控制器了。但现在想想，虽然我们组采用的单片机有些过时，但单片机的内部资源完全适用于智能车，所以处理电磁组别没有问题，仍然还是程序算法的原因。
虽然，我作为队伍里的学长，其实，也是第一次做车，所以并没有任何经验可谈。在画板子前期，需要查阅些资料，弄清楚智能车到底需要哪些模块。经过一系列的查阅，发现智能车主要有电源模块，控制模块，电机驱动模块，电磁采集模块等重要模块。于是乎，通过自己一个多月的努力，终于整出了我们组小车的电路板。其中一块为控制驱动一体板，另一块为电磁信号采集板。由于当时弄好板子打样后，由于疫情原因，还没有开学。所以，为了加快小车制作进度，不得不在家里焊接。当时，自己的焊接基础也不是太好，在加上前期并不知道0603封装的焊接难度，所以只能硬着头皮去焊接，然后调试。
主板
电磁信号板（正面）
电磁信号板（反面）
不过，幸运的是，由于前期在板子设计的时候，花了不少的功夫，所以，没有出现太大的问题。之后，我们就开始着手准备软件方面的东西了。我的队友从咸鱼上买了一套三轮电磁组的程序，然后，我就开始研究整体代码的框架以及每个模块的实现，从而能够将程序移植过来（之前学习过51以及stm32，所以有一些代码基础）。
4.19日，终于熬到了开学，本想着和队友可以去508实验室做车。结果，由于疫情原因，拖了两周，经指导老师的批准，才拿到了实验室的钥匙，于是，两个多月的调车生活正式开始了。从刚开始每个模块的调试，到后来小车第一次跑起来，差不多花了一周时间。这里说明一下，我们实验室比较小，所以当时的赛道分为两部分，外围是长直道和四个弯道构成的圈，内围包括S弯，十字，圆环等，基本没有直道部分。
初期赛道
而我们的小车只是在外围跑了起来，由于差速调得不好，或者说速度没有限幅，还出现过弯道加速的现象。紧接着的两周的时间，在调车的时候，出现了不少的麻烦。闭环出现了问题，不知道小车为什么会走着走着突然失控，非常不稳定。虽然排除了硬件和环境的因素，肯定是程序的问题，但就是找不出。后来，不知道改动了程序的哪里，小车在内赛道的速度已经快没有了，在那艰难的爬行。两三天没有找到问题出在哪，我们队伍里有一丝放弃的念想，但后来想想，不能放弃，没有理由放弃，挑战才是开始。偶然的机会，在恩智浦智能车论坛看到网友开环速度1.2m/s的调试心得，考虑到队伍里对于PID闭环，没有深刻的理解，（虽然看过不少的PID相关的文章，但最多就做过Proteus仿真，没有真正的实践经验），于是乎，先放弃闭环，改用开环，先实现跑完全程的目标。不过，第一次试跑，效果还不错，紧接着的两天调试，小车能够顺利地跑完内赛道，并且稳定性还可以。不过，还没来得及高兴，又出现了新的问题。在小车提速后，目测差不多0.8m/s，但此时，小车出现了明显的甩尾现象。但这个问题一直未得到解决。后来，我们的指导老师建议我们调整一下小车的机械，因为我们的F车模是后驱车，完全靠后轮差速转向的，车子的重心一定要压在后轮转轴上，才能减小甩尾现象。果然，我们将原先放在小车底盘的电池，用电池支架固定在小车的车尾后，有了明显的好转。至此，小车调试的第一阶段结束了。
三轮电磁俯视图
小车过环
写到这里，我补充一点，今年我们电气学院的智能车实验室就只有我们一组在调车，之前实验室组好的其他几支队伍，都没有来。所以，实验室平时就我们组3个人，外加我们实验室指导老师（比较佛系，管理实验室不怎么严格），偶尔过来看看。我估计，再这样下去，实验室肯定年年没有战绩。中间，有那么一段时间，有两个之前搞过小车（校赛前1天驱动板烧了，没资格晋级省赛），来过实验室。其中一个是考研自习，那也就算了。还有一个，是我们实验室负责人，竟然以辅导小学妹学习的名义，谈起了恋爱。虽然，他在我们调小车的期间，给我们提供了关键性的帮助，但个人心里上仍然不是滋味。
好了，话题扯远了。小车调试仍在继续。5.23，我们重新铺了赛道，此时，我们的赛道元素比较齐全了，有长直道，普通弯道，小S弯，大S弯，十字，环岛，圆环等，基本可以满足比赛的需要，当然坡道当时没加。铺完赛道，就让小车试跑了一下。效果还不错，小车除了环岛那边没做处理外，能够稳定地跑完全程。
破旧的赛道
之后，我们就开始处理环岛，这个环岛似乎还是挺麻烦的。由于我们是电磁识别，主要通过电磁的阈值和标志位来对环岛进行处理，所以，必须找到环岛的特征。这里，指导老师也有参与指导，将进出环岛，和环岛内进行分段识别和处理，花了一个多星期才让小车能够稳定的过环岛。但好景不长，当我们提速后，小车过环岛又不稳定了，而且小车甩尾现象又出现了。后来，离考试还有20多天的时间，实在没办法，决定先将坡道和车库补上，先确保小车能够按规则跑完所有的赛道元素。之后，又是一个多星期的调试，最终，小车终于能够顺利的跑完全程，速度0.9m/s（有点尴尬，还不到1m/s），除了直道入弯有侧滑外，还算稳定，当然当时还是开环跑。此外，在硬件方面，我们重新改了PCB板，将小车的板子改成控制板、驱动板和电磁信号板。
赛道元素——环岛
控制板
电机驱动板
此时，已是6月初，离校赛只有半个月的时间。由于我们学校电子信息学院年年承办恩智浦校赛的选拔，而且校赛在他们赛道跑，所以我们指导老师建议去他们赛道调试。于是，我们组就打听到电信院的实验室，去那里调试小车了。第一次去的时候，我印象特别深刻。他们实验室场地比较大，赛道就和正式比赛的差不多，而且赛道布置很得当，还有路肩。反观我们实验室，场地比较拥挤，赛道也比较小，而且用的材质确实和他们没法比，关键是，在空间有限的场地内，要将所有的赛道元素都铺上，着实有些困难。所以希望下届的时候，学院能给一定的资金投入。
电信院赛道
本来我们以为电信院的小车应该在赛道上满场跑，然而我们去的前几天，他们那里的人也比较少，也不跑车，就在那里焊板子，调试硬件。但之前听说电信院这几年一直参加恩智浦比赛，并且取得了一定的成绩，所以这届也应该也很厉害。但不管怎么说，我们尽量避开其他干扰因素，继续调试我们的小车。
至此，拉开小车调试的第三阶段，白天自家实验室调程序，晚上电信院那跑车。第一次在他们赛道跑的时候，小车似乎有些不适应，这也是识别算法和控制算法鲁棒性不强导致的，尤其是其中比较难的环岛跑不出来，坡道也误识别成环岛。所以，之后的一周，我们就一直在优化电磁处理和转向控制算法并且做了闭环处理，让小车跑完了全程，不过，还是会碰到路肩，这个问题一直困扰着我们。
电信院AI电磁组
AI电磁
同时，电信院的小车也开始亮相了。一上来也是一辆电磁车，不过前瞻很长，而且是四轮组，跑起来电机声音很小，速度比我们稍快些，转向很灵活。刚开始以为是基础四轮组的，后来了解到是AI电磁组，不过当时还没有用AI算法跑，用的纯电感跑的。后期听说他们跑到2.8m/s，获得了国二。
电信院四轮组（俯视）
电信院四轮组（侧视）
后来，他们的摄像头组跑了起来，由于今年摄像头限高，所以他们组的速度和我们差不多，但他们不能过坡道和环岛。同样的，他们也是四轮组C车模，其他赛道元素跑得比较稳定，而且电机声音也很小。
后来发现其实我们的小车闭环压根就没弄好，小车跑到坡道速度就明显慢了。但此时校赛临近，在加上考试周，压根来不及在程序上做较大处理。偶然，经实验室老师的点拨，再次对机械结构做了处理，将小车的重心往后下方压。同时，我们看到电信院的轮胎做了处理，而且在跑之前，都擦拭轮胎。
相比之下，有点low的车
所以，考试考完当天，也就是校赛前1天晚上，我们调试了一个晚上，效果很好，小车不再侧滑了，而且速度已经突破1m/s了。但当时还是还是有些慌，不知道校赛会是什么结果。第二天校赛，比赛名单上只有两组，一组电信院的基础四轮组，一组是就是我们。当时，跑下来也是很诧异。我们之前从来没有看到他们组跑过车，但当天他们的小车速度明显比我们组快，全程跑得顺滑（但过弯稍微有些振荡），尤其过坡道比较稳。但当时他们虽然也是三轮电磁车，但用的不是F车模，而是其他车模改装过的，但竞赛好像不能这样做。电信院的其他组别不知道因为什么原因，都没有比赛，所以，在我们看来，原以为竞争比较激烈的校赛就莫名其妙地结束了。电信院的领导当时和我们说，这次比赛没关系，继续调试小车，多和电信院的同学交流一下，为我们学校争光等一些看似比较客套的话。
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