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摘要本文以智能车用较短时间跑完全程为目标，提出了双车协同模式下电磁导引智能车控制系统主车的总体设计方案，该方案包括车模结构设计和控制电路设计。在车模结构设计过程中，以整车结构牢固、紧凑、简洁为目的，设计了 PCB 板外形和车模支撑件。在控制电路设计过程中，充分考虑各种情况，采用模块化设计思想，设计出由核心板、主板、电机驱动板、起止线检测板、电磁信号处理板等组成的硬件系统。最后，对系统进行了组装、调试及优化改进。实验结果表明，设计的电磁导引智能车主车硬件系统满足设计要求。32630
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关键词 智能车 单片机 电磁 硬件
Title Design and Realization of Smart Car for the Tenth Freescale Cup Smart Car Content——Hardware Design of the Main Electromagnetic Sensor Guidance Intelligent Vehicle Control System in Dual Vehicle Cooperative Mode Abstract Based on the tenth “Freescale” cup national smart car competition, a vehicle control system guided by electromagnetic is designed. This design is composed of a structure design and a circuit design. In the structure design, the whole smart car is designed to be solid and compact by optimizing the shape of PCBs, designing the structure of strutting pieces and overall planning the space arrangement. In the circuit design, the micro-controller module, the power management module, the electromagnetic sensor module, the motor drive module, the human interface module and the wireless communication module are included in the circuit system. The experimental results show that this system has good performance and meets the design requirements.
Keywords smart MCU electromagnetic hardware
目次
1引言.3
1.1智能车研究背景3
1.2国内外智能车发展现状3
1.3智能车相关技术简介3
1.4飞思卡尔智能车竞赛简介4
1.5本文主要研究内容5
2电磁导引智能车控制系统总体设计6
2.1系统需求分析6
2.2系统总体结构设计7
2.3系统工作原理8
3电磁导引智能车控制系统机械结构设计10
3.1车模机械结构基本参数简介10
3.2PCB板外形设计与空间布局11
3.3器件支架设计14
4电磁导引智能车控制系统硬件电路设计15
4.1硬件电路总体框图15
4.2核心板设计16
4.3主板设计.20
4.4电机驱动板设计23
4.5起止线检测板设计26
4.6电磁信号处理板设计27
5系统调试.31
5.1系统各模块调试31
5.2系统联调.33
结论34
致谢35
参考文献.36
附录A智能车实物图.37
1 引言
1.1 智能车研究背景 智能车系统是一个集环境感知、信息交互和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，关键技术涉及机器视觉、辅助驾驶、车载通信等[1]。随着社会经济的发展，世界各国的汽车保有量在增加，各大城市在享受繁荣的同时又面临着交通、环保等问题的巨大压力[2]。为了缓解这些问题，世界各国相继投入大量资金以及人力资源，运用信息技术、电子控制技术、通信技术、计算机技术及智能驾驶技术等，进行智能车辆技术的研究和体系建立[3]。
1.2 国内外智能车发展现状
1.2.1 国外研究现状 2007 年，美国研制的无人驾驶卡车 Terra-Max，能够自己发动，娴熟地加减速、转弯，并具有自动遵守交通规则的功能[4]。在美国，加州大学和俄亥俄州立大学以及其他研究机构进行了全自动车辆的研制与改进[5]。美国还将智能车的研究运用到军事中，其国防部就有采用智能无人车执行危险地带的巡逻的先例，国防部当前正投入精力研究第三代军用智能车中[6]。在欧洲，一些国家正试验通过智能速度适应来提高车辆的安全性，其构想是通过卫星定位信息或路边标志信息及车载数字地图自动控制车辆的速度并进行车辆导航[7]。在德国，慕尼黑联邦国防大学曾与奔驰公司共同合作研制了试验车，其视觉系统主要由道路检测与跟踪RDT 以及障碍物检测与跟踪 ODT 两个模块组成[8]。在整个实验中，该车共行驶了 1600 公里，其中95%都是自动驾驶。