基于ARM的智能小车控制软件系统的设计与实现

摘要

如今在汽车的行驶过程中，驾驶员对汽车的控制起主要作用，但是驾驶员在驾驶汽车的过程中可能受到自身和外界的干扰，驾驶安全有很多的不确定性。智能小车具有很多当前汽车没有的优势。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深，智能车辆将在许多工业部门获得广泛的应用。由于成本低廉，又可以帮助人们完成许多工作，智能车辆已逐步深入到工业和社会的各个层面。汽车智能化是未来汽车发展的一个必然趋势。
　　本文以ARM9处理器和Linux操作系统为基础构建了智能小车控制平台的软硬件系统。其中，控制系统的核心采用三星公司生产的S3C2440处理器。结合相关接口芯片和传感器设计电路，绘制PCB板，继而设计出相关的硬件和软件。智能小车在运行的过程中，接受红外传感器、测温传感器和其它传感器传回的信号并处理，然后驱动电机运动、停止和变向。
　　课题的主要研究内容有：
　　论述了智能小车的实际应用价值和科学研究意义，并对智能小车的体系结构进行了详细的描述，提出了基于ARM和Linux的智能小车控制系统。
　　设计了智能小车的硬件部分。首先将智能小车的硬件分成相对独立的几个部分，然后通过资料查找和自主研发，设计了控制电路、电源电路、RS232通信和传感器电路。同时，根据已有的资料，设计了USB端口、LED灯电路。因为核心板设计复杂，所以直接购买核心板模块。
　　设计了智能小车的软件部分。首先构建了智能小车的软件环境。然后编写了相关的驱动到linux操作系统中，并烧写linux内核到ARM中,同时根据设计思路，绘制出软件的流程图。最后根据流程图编写控制软件并进行调试。
　　设计了相关数据传送格式和通信协议。论述了红外寻迹过程中的误差检测分析，图像采集处理过程中的相关算法以及温度采集测试中的环境温度补偿等问题的解决策略。最后给出了智能小车的整体性能测试结果。测试结果表明研发的智能小车各项性能指标均符合设计要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题的研究背景及意义

1.3 智能小车的国内外发展现状

1.4 课题的目的和主要工作

1.5 论文结构及章节安排

第二章 嵌入式系统与智能小车的总体概述

2.1 嵌入式系统与ARM硬件开发平台

2.2 ARM操作系统

2.3 基于ARM的嵌入式系统设计方法

2.4 基于ARM的智能小车的实现

2.5 本章小结

第三章 智能小车控制系统硬件平台设计

3.1 智能小车控制系统硬件总体设计

3.2 智能小车控制系统硬件电路设计

3.3 本章小结

第四章 智能小车控制系统软件设计

4.1 智能小车控制系统软件环境组成

4.2 智能小车控制系统程序整体设计

4.3 智能小车控制系统程序驱动和模块软件设计

4.4 本章小结

第五章 智能小车控制策略的软件测试和分析

5.1 智能小车红外寻迹策略软件测试和分析

5.2 智能小车图像采集处理策略软件测试和分析

5.3 智能小车温度采集策略软件测试和分析

5.4 智能小车整体性能测试

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献