智能小车答辩PPT

自学习式智能小车的设计姓名：牛爱导师：李春晖老师智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论第一章前言第二章硬件设计第三章软件设计第四章开发工具及调试过程目录智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论智能化研究目的1、光机电一体化；2、小型化；3、自主运作，不需人为管理；4、方便快捷。智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科的科学的科技创意型设计，智能车辆作为智能交通系统的关键技术，是许多高新技术综合集成的载体。智能化研究意义智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论时间地区研究内容20世纪50年代美国世界上第一台自主引导车系统AGVS80年代中后期欧洲1986年普罗米修斯项目开始探索这一领域美国1995年成立国家自动高速公路系统联盟日本1996年成立高速公路先进巡航、辅助驾驶研究会90年代开始美国卡内基梅隆大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。国外对智能车辆的研究研究现状智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论时间研究内容20世纪80年代大多数对智能车辆的研究处于针对某个单项技术研究的阶段。我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，且存在一定的技术差距。2003年中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院研制成功我国第一辆自主驾驶轿车，其总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。2007年北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。2010年国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究。国内对智能车辆的研究智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论智能控制局部失稳发展前景广阔性能↑性价比↑器件集成度↑单价↓现有研究不足智能小车研究小结智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论试验方案检测系统：CMOS视频传感器控制决策系统：飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128动力系统：舵机和电机智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论CMOS与CCD的比较CCDCMOS设计单一感光器感光器连接放大器灵敏度同样面积下高感光开口小，灵敏度低成本线路品质影响程度高，成本高CMOS整合集成，成本低解析度连接复杂度低，解析度高低，新技术高噪点比单一放大，噪点低百万放大，噪点高功耗比需外加电压，功耗高直接放大，功耗低智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论智能小车参数项目参数车模重量约2Kg车模尺寸30*18*27（长宽高）（单位：cm）电路功耗10W总电容量1581.133uF传感器种类及个数摄像头*1编码器*1（除舵机外）伺服电机个数0赛道检测精度4cm检测频率60Hz智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论硬件总体框图充电电池7.2V电机驱动芯片LM2940输出5VLM2940输出5VLM2940输出5VLM2940输出5V直流电机舵机单片机CMOS摄像头编码器智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论主板电路原理图总电源调试部分最小系统板摄像头舵机电机及编码器智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论最小系统板原理图实物图智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论原理图实物图电机驱动智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论舵机部分模块安装介绍主板摄像头转向轮测速模块智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论跑道小S弯道高速中线直冲十字路口做好滤波，尽早判断大S弯道保护好舵机角度智能小车的设计目录1、前言2、硬件3、软件4、结论整体算法流程初始化边界提取跑道信息处理转向舵机控制摇头舵机控制速度控制速度输出为0起始线？提取完成？停车？YNYNYN智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论初始化模块123时钟初始化串口初始化PWM初始化锁相环倍频公式编程控制驱动伺服电机异步串口通信SCI_Init智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论1.时钟初始化2.串口初始化其中：OSCCLK_VALUE：系统的外部晶振；SYNR_VALUE：倍频系数，值为3；REFDV_VALUE：系统时钟分频系数，值为3。1.串口部分的程序主要是初始化各个寄存器，包括设置波特率、数据格式、接受发送功能使能及设置接受模式等。2.串口初始化函数：SCI_Init(ucharBUS_CLK,unsignedlongBR)，其有两个输入变量，其中BUS_CLK是指系统的时钟频率,BR指波特率。智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论3.PWM初始化主要特点程序流程图开始选择极性，脉宽对齐方式选择周期，占空比选择PWM时钟允许PWM通道结束1）8个独立的输出通道。2）每个输出通道都有一个精确的计数器且都可由编程来控制。3）周期和脉宽可以被双缓冲。4）PWM输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。5）8字节或16字节的通道协议。6）有8个时钟源可供选择（A、SA、B、SB）。7）通过编程可以实现希望的时钟周期。8）遇到紧急情况可关闭程序。9）每一个通道都可通过编程实现左对齐输出还是居中对齐输出。智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论解释作用缺陷Kp比例控制控制偏差调节控制输出，减小偏差静差不能消除Ki积分控制控制偏差累积消除静差不够精确Kd微分控制察觉误差变化修正误差放大信噪比速度控制智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论开发工具及调试过程调试过程调试器：IDE和hiwave开发工具编程环境：Codewarrior下载工具：BDM新建：创建一个新项目编辑：编辑源代码编译：将源代码编译成机器码链接：链接成二进制可执行文件调试：测试程序，寻找错误，进行完善智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论开发界面及调试界面调试界面开发界面智能小车的研究目录1、前言2、硬件3、软件4、结论所学理论知识较多，实践知识较少，动手能力差结论自己车模方案单片机硬件电路软件算法善于利用空余行的中断时间时序很重要注意软硬件配合算法上有先天的劣势不能对整场图像进行整体处理利用电磁或光电来检测跑道信息摄像头控制更精细，图像采集较简单右转比左转迟钝十字路口小车抖动硬件调整及软件补偿来优化悬挂调的太硬，车速较高时转向不稳定摄像头位置偏低，不能覆盖最基础的几行信息谢谢欢迎老师批评指正