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摘要论文以“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛为背景，根据比赛规则，完成了基于16位微控制器光电导引智能车控制系统的软件总体方案设计。为了使小车能根据赛道信息调整行驶状态，采用分模块设计的思想完成了小车控制系统的软件设计，将系统划分成数据采集模块、控制模块、驱动信号模块、人机模块、通信模块等。在完成模块设计后，通过对各个模块的调试来验证各模块设计的正确性，并在最后进行整个系统的联调。调试结果表明，光电导引智能车控制系统的软件设计符合比赛要求，并能使小车在赛道上稳定地行驶。23535
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关键词 微控制器 光电导引 智能车 模块设计 调试
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Design and Implementation of Smart Car for the
Ninth Freescale Cup —— Software Design of the
Optical Guidance Smart Car Control System
Abstract
A scheme of accomplishing the software design of the optical guidance smart car with the 16-bit MCU is proposed according to the rules of the ninth Freescale Cup competition. In order to make the car adjust its state based on the track information, the task of the software design can be solved by means of module design. The whole system can be pided into several modules, such as data acquisition module, control module, driving module, Human-Machine interaction module, wireless communication module and etc. In order to demonstrate the validity of the design, all the modules are tested respectively and finally the whole system is also tested combining all the modules. The test results show that the software design of the control system meets the requirements of the competition and the car can move on the track steadily.
Keywords MCU Optical Guidance Smart Car Module Design Test
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景与意义 1
1.2 智能汽车国内外研究现状 1
1.3 智能汽车竞赛介绍 2
1.4 本文内容安排 2
1.5 本章小结 3
2 光电导引智能车控制系统总体设计 4
2.1 系统总体需求分析 4
2.2 系统总体设计方案 4
2.3 系统工作原理简介 5
2.4 本章小结 7
3 光电导引智能车控制系统软件设计 8
3.1 软件总体架构设计 8
3.2 系统工作时序分析 11
3.3 数据采集模块设计 14
3.4 模数转换模块设计 17
3.5 路况检测模块设计 18
3.6 控制模块设计 22
3.7 驱动信号模块设计 23
3.8 人机交互模块设计 24
3.9 无线通信模块设计 27
3.10 定时中断和锁相环模块设计 28
3.11 本章小结 30
4 光电导引智能车控制系统调试 31
4.1 系统模块调试 31
4.2 系统整体联调 35
4.3 调试中发现的问题与分析 38
4.4 本章小结 40
结论 42
致谢 43
参考文献 44
附录 光电导引智能车现场行驶图 46
1 引言
1.1 课题研究背景与意义
智能技术如今已经在各种领域扮演“新方向”和“研究希望”的角色，在汽车研究领域也是如此。具有自动驾驶功能的智能汽车，必定是未来汽车发展的趋势，智能汽车可以提高交通运行效率和保护乘车人员的安全。智能车的研发涉及多个学科技术领域，与半导体制造、传感器制造、电气技术、自动控制、模式识别、信号与系统以及计算机技术等等都存在关联[1，13]。智能车需要利用这些技术，实现速度和方向的控制，并具有自动检测障碍物和道路情况的能力，由控制器分析和处理数据并对其它部件传送控制命令，实现真正的无人驾驶，并且是准确和安全的车辆自动驾驶。