基于LabVIEW的智能小车实时跟踪系统的研究

摘要

本文以“飞思卡尔”智能车比赛为背景，基于LabVIEW虚拟仪器技术，设计了一个智能小车实时跟踪系统。主要工作内容如下：详细阐述了车载系统的硬件和软件设计，对路径识别、速度检测以及转向舵机等模块进行分析研究，完成了传感器件的选择及检测电路的设计工作；在此硬件基础上，进行车载系统的软件开发，使其具有图像采集、路径识别等功能，采取边缘跟踪算法提取路径信息，并对采集的数据进行去噪等处理，根据图像信息对速度和转向进行分段控制，使小车能够快速平稳地运行，其中对电机驱动采用PID闭环控制，对转向舵机进行开环控制；研究了车载系统和基于LabVIEW的上位机之间的通信方式，采用nrf24L01无线模块实现两者之间的通信，在深入了解nrf24L01相关参数的基础上，设计了无线模块的电源及其与单片机连接的硬件电路，进而完成了发射和接收的程序设计；详细阐述了上位机LabVIEW实时跟踪界面的设计，包括串口通信，路径、速度等信息的处理显示及存储的设计。
　　 在智能车的开发过程中，对运行中的小车进行实时跟踪，及时地采集处理小车运行中的参数，能够大幅地提高工作效率。结果表明，该系统能够直观地反应出小车的运行参数，很好地跟踪小车的运动状态，同时具有界面友好，易于操作等特点，而且使用LabVIEW进行程序开发，使得程序的设计更加方便、快捷。