基于K60的智能小车控制系统设计与实现

摘要

智能车辆能通过自身所搭载的传感器来感知车辆外部环境信息和自身状态信息,它能够在真实且复杂的环境中自主驾驶并完成一定的功能。智能车辆集中运用了自动控制、多传感器信息融合、导航技术、无线通信技术以及人工智能等高新技术,是高精尖技术的综合体。
　　本论文提出了基于K60的智能小车控制系统的设计,以Freescale的K60微处理器作为核心控制器,利用其强大的数据处理能力和丰富的外设接口设计了智能小车。通过摄像头OV6620来采集道路图像信息,由电机和舵机来控制小车的速度和转向,并利用光电编码器检测小车速度,完成了对小车速度的闭环PID控制。
　　论文首先介绍了智能车辆的研究意义以及国内外发展现状,然后对智能小车关键模块进行选型并对其原理进行简单分析,在此基础上,详细叙述了智能小车硬件电路的设计;在系统软件设计方面,主要研究了摄像头图像采集与处理算法、黑线提取算法、特殊路径的处理方法和对电机和舵机的控制算法;在系统的调试过程中,重要介绍了相关调试软件和调试方法;论文的最后对所做的工作加以总结,并对后续需要改进的地方提出了展望。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 智能车辆研究现状

1.3 智能车辆的关键技术

1.4 论文的主要研究内容

1.5 论文的结构

第二章 智能小车系统总体概述

2.1 智能小车控制系统

2.2 微控制器

2.3 传感器单元

2.4 执行机构

2.5 总体结构

2.6 本章小结

第三章 智能小车的硬件设计

3.1 电源电路的设计

3.2 K60最小系统板

3.3 电机驱动电路

3.4 舵机接口电路

3.5 OV6620接口电路

3.6 编码器接口电路

3.7 人机接口模块

3.8 硬件设计中需要注意的问题

3.9 本章小结

第四章 智能小车的软件设计

4.1 软件设计的一些技巧

4.2 系统总体软件设计

4.3 图像数据采集

4.4 速度检测模块软件

4.5 电机和舵机控制

4.6 本章小结

第五章 系统总体调试

5.1 硬件测试

5.2 软件调试

5.3 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 论文总结

6.2 课题研究展望

致谢

参考文献

附录