基于信标引导的智能车控制系统硬件设计+PCB电路图(2)

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3.9 本章小结 25

4 信标引导智能车控制系统PCB设计与实现 25

4.1 PCB板设计流程 26

4.2 PCB板设计与实现 26

4.3 本章小结 30

5 信标引导智能车机械结构改造及安装 30

5.1 车模机械结构调整 30

5.2 舵机安装 31

5.3 摄像头安装 32

5.4 编码器安装 33

5.5 主板和核心板安装 33

5.6 驱动板安装 34

5.7 电源板安装 34

5.8 电池安装 35

5.9 超声波模块安装 36

5.10 本章小结 37

6 信标引导智能车系统调试 38

6.1 电源管理模块调试 38

6.2 摄像头图像采集模块调试 38

6.3 超声波测距模块调试 40

6.4 编码器测速模块调试 40

6.5 电机驱动模块调试 41

6.6 辅助调试模块调试 42

6.7 系统联调 43

6.8 本章小结 45

结论 46

致谢 47

参考文献48

附录信标引导智能车实物图 50

1 引言

1.1 课题研究背景及意义

智能车也被称作无人驾驶汽车[1]，在目前车辆工程范围内的研究中，智能汽车的研究处于前沿位置，它表现出车辆工程、自动控制、人工智能等多个学科技术的综合[2]。伴随着机器人技术的进步，智能车辆的研究获得充分发展，并且普遍的应用于科研、商用、民用等领域[3]。智能车辆的目标是提高汽车的安全性、便捷性并改善交互界面[4]，它是目前各个国家智能交通的一项重要部分[5]。智能车辆的发展极大的推动着汽车工业发展。如图1.1就是现代智能汽车的示意图。

图1.1 现代智能汽车示意图

1.2 智能车国内外发展现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 智能车相关技术介绍

1.3.1 智能车信标引导技术

信标机是在地面上或者飞行器中通过向外界发送无线电信号来提供自身所处位置信息的设备[10]。现在国内外对信标机的研究有以下几种：船载信标机在体积和质量方面一般都较为庞大，并且为了使信标的信号传输的范围更加广泛，都会配置了很高的天线；在陆地上经常用到的是可供携带的小型信标机，常被用作求救设备 [11]。利用信标机来指示记录仪的方位能够缩小搜寻范围、降低搜寻难度，由此可见信标机的研发具有重要意义。本届“恩智浦”杯竞赛新增的信标越野组是利用信标引导技术，在原有组别的基础上衍生而来。每个信标灯都相当于一个信标机，不断的向外界发送10Hz红色可见光和40kHz的红外光以向智能车提供自己的位置信息，而智能车则须通过车载的传感器来捕捉该信息。